針對(duì)車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中存在噪聲且永磁同步電機(jī)電磁噪聲主要由徑向電磁力產(chǎn)生的問(wèn)題,以某城市客車48槽車用永磁同步電機(jī)為研究對(duì)象,建立三維電磁仿真模型,通過(guò)有限元法,運(yùn)用Ansys Workbench模塊分別對(duì)電機(jī)的定子和整機(jī)進(jìn)行模態(tài)階數(shù)和模態(tài)頻率的分析,得到其模態(tài)固有頻率,并進(jìn)行電機(jī)模態(tài)試驗(yàn)驗(yàn)證。結(jié)果表明,電機(jī)高階模態(tài)固有頻率最高;電機(jī)整體在低階徑向模態(tài)下,剛度增加速率優(yōu)于質(zhì)量的增大;隨著模態(tài)階數(shù)的變大,質(zhì)量增加速率則反超剛度的增速。 

【文章來(lái)源】：微電機(jī). 2020,53(07)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：4 頁(yè)

【部分圖文】：

定子鐵心有限元模型

對(duì)于電機(jī)整體結(jié)構(gòu),永磁轉(zhuǎn)子通過(guò)軸承與電機(jī)定子系統(tǒng)裝配為一體。由于實(shí)際應(yīng)用的軸承滾珠與軸承的接觸形式為線與面接觸,由于仿真軟件的局限性,故對(duì)樣機(jī)軸承進(jìn)行合理的簡(jiǎn)化處理。將滾珠簡(jiǎn)化為圓環(huán)實(shí)體,使得接觸方式為面面接觸,降低了設(shè)置難度,減輕了計(jì)算量,同時(shí)提高了精度。運(yùn)用Ansys Workbench軟件對(duì)電機(jī)整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元模態(tài)分析,提取2～5階的模態(tài)振型,最終得到徑向模態(tài)振型如圖2所示。分析電機(jī)整體的剛度以及質(zhì)量發(fā)現(xiàn),電機(jī)整體在低階徑向模態(tài)狀態(tài)下,剛度增加速率優(yōu)于質(zhì)量的增大,因此導(dǎo)致模態(tài)頻率升高;隨著模態(tài)階數(shù)的變大,質(zhì)量增加速率則反超剛度的增速,故而模態(tài)頻率降低。電機(jī)整機(jī)模態(tài)頻率如表4所示。

電機(jī)的模態(tài)實(shí)驗(yàn)采用錘擊法進(jìn)行,主要通過(guò)對(duì)樣機(jī)某點(diǎn)輸入動(dòng)態(tài)信號(hào),測(cè)量輸出響應(yīng),根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)得到的傳遞函數(shù)和相干函數(shù),以此確定電機(jī)的固有頻率,如圖3～圖5所示。圖4 激勵(lì)和響應(yīng)的相干函數(shù)


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