本文關(guān)鍵詞：變頻供電下異步電機(jī)電磁振動的特性分析

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【摘要】：電力電子技術(shù)和現(xiàn)代控制理論的發(fā)展使交流調(diào)速技術(shù)得到了迅速發(fā)展,變頻調(diào)速因其優(yōu)異的性能被廣泛的應(yīng)用于各個工業(yè)領(lǐng)域。但采用變頻器供電后,電機(jī)繞組中輸入的電流不再是標(biāo)準(zhǔn)的正弦波,而是含有一系列諧波。這些諧波的存在會使電機(jī)的氣隙磁場變得更加復(fù)雜,對電機(jī)的電磁力產(chǎn)生影響,進(jìn)而影響電機(jī)的振動。因此,本文主要研究變頻器供電情況下電機(jī)的電磁振動,主要分為以下幾個方面:首先,利用有限元法和近似解析計算相結(jié)合的方法對變頻器供電情況下的電磁力進(jìn)行分析。推導(dǎo)出變頻供電情況下電磁力解析計算的表達(dá)式;搭建場路耦合時步有限元仿真模型,仿真分析了電機(jī)的電磁力。對比正弦供電和變頻供電情況下電機(jī)電磁力的頻譜,得出變頻供電對電機(jī)電磁力分布的影響。然后,進(jìn)行電機(jī)結(jié)構(gòu)振動計算分析。對電機(jī)進(jìn)行模態(tài)分析,得出電機(jī)的振型及固有頻率,并通過模態(tài)實驗驗證仿真計算的準(zhǔn)確性,為電機(jī)電磁振動計算和電機(jī)振動實驗分析打下基礎(chǔ)。以計算得到的電磁力作為載荷,施加在電機(jī)定子齒表面,計算得到不同供電條件下電機(jī)的變形及振動加速度。通過對仿真結(jié)果的分析,得出變頻供電對電機(jī)振動規(guī)律的影響。最后,對樣機(jī)進(jìn)行振動實驗。通過對電機(jī)不同運(yùn)行狀態(tài)下的振動加速度頻譜的對比分析,識別出引起電機(jī)振動的激振力來源。將實驗結(jié)果與仿真結(jié)果對比,驗證電磁振動計算方法的準(zhǔn)確性,并且對比分析了變頻供電不同載波頻率和控制策略對電機(jī)振動的影響。
【關(guān)鍵詞】：三相異步電機(jī) 電磁力 電磁振動 模態(tài)分析
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM343
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 課題的研究背景及意義9-10
• 1.2 課題的國內(nèi)外現(xiàn)狀及分析10-14
• 1.2.1 電磁振動與噪聲研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 電機(jī)模態(tài)研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.3 變頻供電情況下電機(jī)振動研究現(xiàn)狀14
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容14-16
• 第2章 變頻供電情況下電磁激振力分析16-33
• 2.1 變頻器供電諧波電流分析16-17
• 2.2 異步電機(jī)電磁力解析計算17-20
• 2.2.1 異步電機(jī)氣隙磁場17-19
• 2.2.2 電磁激振力解析計算分析19-20
• 2.3 異步電機(jī)電磁力有限元仿真20-28
• 2.3.1 場路耦合時步有限元模型20-24
• 2.3.2 電磁激振力有限元仿真24-28
• 2.4 變頻供電對異步電機(jī)電磁力的影響28-31
• 2.5 本章小結(jié)31-33
• 第3章 變頻供電下電機(jī)結(jié)構(gòu)振動仿真分析33-47
• 3.1 電機(jī)模態(tài)分析33-41
• 3.1.1 模態(tài)分析理論基礎(chǔ)34
• 3.1.2 電機(jī)三維有限元模態(tài)計算34-38
• 3.1.3 電機(jī)模態(tài)實驗38-41
• 3.2 電機(jī)電磁振動仿真計算41-43
• 3.3 變頻供電對電機(jī)電磁振動的影響43-45
• 3.4 本章小結(jié)45-47
• 第4章 三相異步電機(jī)振動實驗分析47-57
• 4.1 實驗平臺搭建47-48
• 4.2 激振力來源識別48-50
• 4.2.1 降壓法48-49
• 4.2.2 突然斷電法49-50
• 4.3 電機(jī)電磁振動仿真驗證50-51
• 4.4 電機(jī)振動實驗分析51-55
• 4.4.1 電機(jī)振動頻譜分析51-52
• 4.4.2 載波頻率對電機(jī)振動的影響52-55
• 4.4.3 不同控制策略對電機(jī)振動的影響55
• 4.5 本章小結(jié)55-57
• 第5章 結(jié)論57-58
• 參考文獻(xiàn)58-61
• 在學(xué)研究成果61-62
• 致謝62

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本文編號：947852