【摘要】：永磁同步電機(jī)具有高功率密度、低轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)、高效率、結(jié)構(gòu)簡單和節(jié)能效果顯著等優(yōu)點(diǎn),其應(yīng)用日益廣泛。但是電機(jī)的振動(dòng)與噪聲問題會(huì)限制相關(guān)產(chǎn)品的品質(zhì),加之人們對(duì)電機(jī)產(chǎn)品舒適度要求越來越高,因此無論是要提高電機(jī)自身的性能和質(zhì)量還是滿足人們對(duì)產(chǎn)品體驗(yàn)舒適性的需求,都需要采取措施降低電機(jī)的振動(dòng)與噪聲問題以提升產(chǎn)品競爭力。本文以25kW、8極48槽的永磁同步電機(jī)為主要研究對(duì)象,首先建立該電機(jī)二維電磁場模型,采用有限元法對(duì)電機(jī)空載工況下的二維電磁場進(jìn)行分析計(jì)算,提取磁場中的徑向、切向氣隙磁密,然后計(jì)算出作用在定子齒內(nèi)表面上的徑向電磁力,并分析該徑向電磁力所包含的主要力波階次及其對(duì)應(yīng)的頻率。同時(shí)為了研究電機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)徑向電磁力的影響,對(duì)電機(jī)不同氣隙處、不同極槽配合、不同永磁體厚度、不同極弧系數(shù)以及不同定子槽型電機(jī)模型的電磁場分別進(jìn)行仿真,分析其對(duì)徑向電磁力的影響,為后續(xù)的電機(jī)設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。其次,建立永磁同步電機(jī)的三維模態(tài)分析模型,采用模態(tài)疊加的方法對(duì)永磁同步電機(jī)結(jié)構(gòu)在無外部荷載時(shí)的自由振動(dòng)進(jìn)行分析,確定電機(jī)結(jié)構(gòu)在不同振型下對(duì)應(yīng)的固有模態(tài)頻率,并重點(diǎn)研究電機(jī)定子系統(tǒng)不同結(jié)構(gòu)前六階模態(tài)振型及其對(duì)應(yīng)的模態(tài)頻率,并與前述研究的徑向電磁力的主要階次力波及其對(duì)應(yīng)的頻率進(jìn)行對(duì)比分析,使新設(shè)計(jì)的電機(jī)的各階固有模態(tài)振型對(duì)應(yīng)的模態(tài)頻率避開徑向電磁力主要階次力波頻率,從而有效降低徑向電磁力引發(fā)電機(jī)發(fā)生共振的可能性,以此減小電機(jī)的振動(dòng)與噪聲。然后,建立永磁同步電機(jī)三維結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)模型,采用有限元分析的方法把徑向電磁力加載到定子齒內(nèi)表面,通過諧響應(yīng)分析求解出電機(jī)定子系統(tǒng)模型在徑向電磁力荷載作用下的振動(dòng)響應(yīng),由此計(jì)算出振動(dòng)加速度較大時(shí)對(duì)應(yīng)的振動(dòng)頻率,并與模態(tài)分析的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證。最后,通過永磁同步電機(jī)振動(dòng)測試實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證理論分析及仿真分析結(jié)果的有效性,并通過解析法對(duì)電磁噪聲的聲場模型進(jìn)行理論分析。
【圖文】：

圖１－１電機(jī)噪聲影響人們的生活逡逑Ｆｉｇ．邋１－１邋Ｍｏｔｏｒ邋ｎｏｉｓｅ邋ａｆｆｅｃｔｓ邋ｐｅｏｐｌｅ＇ｓ邋ｌｉｆｅ逡逑２０１６年８月３１日，環(huán)保部出臺(tái)了《中國環(huán)境噪聲污染防治報(bào)告（２０１６）》（《報(bào)告》），該報(bào)告主要對(duì)２０１５年中國環(huán)境噪聲污染的各種問題進(jìn)行了分析，，

該電機(jī)模型的基礎(chǔ)上改變單一參數(shù)變量進(jìn)行研宄。逡逑通過建立電機(jī)的二維有限元仿真模型，進(jìn)行仿真計(jì)算得到其／＝０．０１６７ｓ時(shí)刻的逡逑磁力線分布圖和氣隙磁密云圖，如圖２－１所不。逡逑？ｌＵ？逡逑ａ）磁力線分布圖邐ｂ）磁密ｓ圖逡逑圖２－１磁力線和磁密云圖逡逑Ｆｉｇ．邋２－１邋Ｍａｇｎｅｔｉｃ邋ｌｉｎｅ邋ａｎｄ邋ｍａｇｎｅｔｉｃ邋ｆｌｕｘ邋ｄｅｎｓｉｔｙ逡逑１４逡逑
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TM341

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2692528