轉(zhuǎn)子具有靜偏心的三相異步電機(jī)的磁-固耦合激勵(lì)力分析與實(shí)驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-12 15:01
電磁噪聲作為大中型異步電機(jī)的主要噪聲,是由氣隙徑向電磁力激勵(lì)電機(jī)定、轉(zhuǎn)子振動(dòng),并向外輻射聲波產(chǎn)生的。隨著現(xiàn)代生活及生產(chǎn)工作中異步電機(jī)的功率、轉(zhuǎn)速和力矩輸出不斷提升,電磁振動(dòng)和噪聲問題也日趨嚴(yán)重。電磁力的計(jì)算和預(yù)測對于電機(jī)結(jié)構(gòu)電磁振動(dòng)分析和減振降噪具有關(guān)鍵意義。目前,對于電磁激勵(lì)力的分析主要局限于電磁學(xué)領(lǐng)域,缺少對電磁場與結(jié)構(gòu)場之間耦合作用的分析。為了建立異步電機(jī)磁-固耦合動(dòng)力學(xué)模型,并準(zhǔn)確計(jì)算預(yù)測電機(jī)不平衡運(yùn)行狀態(tài)下的氣隙徑向電磁激勵(lì)力,本文推導(dǎo)了轉(zhuǎn)子-氣隙系統(tǒng)的拉格朗日-麥克斯韋能量方程,采用四階龍格庫塔法計(jì)算了異步電機(jī)存在靜偏心狀態(tài)下的轉(zhuǎn)子振動(dòng)響應(yīng)的數(shù)值解,根據(jù)轉(zhuǎn)子實(shí)際振動(dòng)偏心計(jì)算了各階次不平衡電磁力波,最后分析了轉(zhuǎn)子主軸系統(tǒng)彎曲剛度以及初始靜偏心大小對氣隙磁場和徑向電磁力的影響。通過實(shí)驗(yàn)研究驗(yàn)證了理論建模和數(shù)值計(jì)算的準(zhǔn)確性。結(jié)果表明,在異步電機(jī)靜偏心狀態(tài)下,氣隙磁場受轉(zhuǎn)子振動(dòng)偏心影響而發(fā)生改變,電機(jī)轉(zhuǎn)子彎曲剛度越小且初始靜偏心越大,氣隙磁場的分布就越不均勻,導(dǎo)致電機(jī)定子受到的徑向電磁激勵(lì)力也會(huì)越大。因此本文的理論建模和數(shù)值計(jì)算過程可以提高異步電機(jī)不平衡電磁力的計(jì)算精度,尤其對于細(xì)...
【文章來源】:上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
電磁力波計(jì)算分析流程圖
上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文響電機(jī)起動(dòng)等。大量實(shí)驗(yàn)和理論研運(yùn)行性能,因此在電機(jī)設(shè)計(jì)中總是高于其它諧波成分能量。為了便于似,下面分別計(jì)算基波的磁勢以及相繞組磁勢是由三個(gè)對稱的單相繞。繞組形式?jīng)Q定了磁勢的大小和波,在電機(jī)定、轉(zhuǎn)子鐵心中安放繞組圖 2-3 所示,匝數(shù)為 W 的繞組線圈出來,由一側(cè)氣隙進(jìn)入轉(zhuǎn)子鐵心,路之間沒有交叉,分別構(gòu)成閉合回表達(dá)式為:
圖 2- 4 單相集中整距繞組的基波和諧波磁勢ental and harmonic wave for single-phase concentrated full-pitchpotential分析理論,由矩形波分解得到的基波磁勢幅值為矩運(yùn)行的異步電機(jī)通常為三相對稱繞組,每相電流在時(shí)因此將三相電流合成以后,電流幅值增加為單相的 3路數(shù),p 為電機(jī)的極對數(shù),q 為電機(jī)每相每極定子槽數(shù)I 為激磁電流的有效值,可以推導(dǎo)得到三相集中整距繞。 ф W I W I 的繞組通常不是集中整距繞組,為了削弱諧波分量,,同時(shí)也需要考慮繞組的分布和短距對基波磁勢的削布對磁勢的影響
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于有限元的異步電機(jī)電磁振動(dòng)分析[J]. 王玎,祝長生,符嘉靖. 振動(dòng)與沖擊. 2012(02)
[2]鼠籠異步電動(dòng)機(jī)電磁噪聲的仿真分析[J]. 王荀,邱阿瑞. 微電機(jī). 2011(07)
[3]Lagrange-Maxwell方程與發(fā)電機(jī)組磁飽和參數(shù)共振[J]. 楊志安,李文蘭,邱家俊,席曉燕. 應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué). 2007(11)
[4]含耗散函數(shù)的拉格朗日方程及耗散函數(shù)的物理意義[J]. 王振發(fā). 山東輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2001(02)
[5]低速異步電動(dòng)機(jī)由非線性電磁力激發(fā)的參數(shù)共振[J]. 邱家俊. 應(yīng)用科學(xué)學(xué)報(bào). 1993(02)
本文編號:2973002
【文章來源】:上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
電磁力波計(jì)算分析流程圖
上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文響電機(jī)起動(dòng)等。大量實(shí)驗(yàn)和理論研運(yùn)行性能,因此在電機(jī)設(shè)計(jì)中總是高于其它諧波成分能量。為了便于似,下面分別計(jì)算基波的磁勢以及相繞組磁勢是由三個(gè)對稱的單相繞。繞組形式?jīng)Q定了磁勢的大小和波,在電機(jī)定、轉(zhuǎn)子鐵心中安放繞組圖 2-3 所示,匝數(shù)為 W 的繞組線圈出來,由一側(cè)氣隙進(jìn)入轉(zhuǎn)子鐵心,路之間沒有交叉,分別構(gòu)成閉合回表達(dá)式為:
圖 2- 4 單相集中整距繞組的基波和諧波磁勢ental and harmonic wave for single-phase concentrated full-pitchpotential分析理論,由矩形波分解得到的基波磁勢幅值為矩運(yùn)行的異步電機(jī)通常為三相對稱繞組,每相電流在時(shí)因此將三相電流合成以后,電流幅值增加為單相的 3路數(shù),p 為電機(jī)的極對數(shù),q 為電機(jī)每相每極定子槽數(shù)I 為激磁電流的有效值,可以推導(dǎo)得到三相集中整距繞。 ф W I W I 的繞組通常不是集中整距繞組,為了削弱諧波分量,,同時(shí)也需要考慮繞組的分布和短距對基波磁勢的削布對磁勢的影響
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于有限元的異步電機(jī)電磁振動(dòng)分析[J]. 王玎,祝長生,符嘉靖. 振動(dòng)與沖擊. 2012(02)
[2]鼠籠異步電動(dòng)機(jī)電磁噪聲的仿真分析[J]. 王荀,邱阿瑞. 微電機(jī). 2011(07)
[3]Lagrange-Maxwell方程與發(fā)電機(jī)組磁飽和參數(shù)共振[J]. 楊志安,李文蘭,邱家俊,席曉燕. 應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué). 2007(11)
[4]含耗散函數(shù)的拉格朗日方程及耗散函數(shù)的物理意義[J]. 王振發(fā). 山東輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2001(02)
[5]低速異步電動(dòng)機(jī)由非線性電磁力激發(fā)的參數(shù)共振[J]. 邱家俊. 應(yīng)用科學(xué)學(xué)報(bào). 1993(02)
本文編號:2973002
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