基于ANSYS的車用永磁同步電機結(jié)構(gòu)模態(tài)分析
發(fā)布時間:2021-01-24 07:24
針對車用驅(qū)動電機在運行過程中存在噪聲且永磁同步電機電磁噪聲主要由徑向電磁力產(chǎn)生的問題,以某城市客車48槽車用永磁同步電機為研究對象,建立三維電磁仿真模型,通過有限元法,運用Ansys Workbench模塊分別對電機的定子和整機進行模態(tài)階數(shù)和模態(tài)頻率的分析,得到其模態(tài)固有頻率,并進行電機模態(tài)試驗驗證。結(jié)果表明,電機高階模態(tài)固有頻率最高;電機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。
【文章來源】:微電機. 2020,53(07)北大核心
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
定子鐵心有限元模型
對于電機整體結(jié)構(gòu),永磁轉(zhuǎn)子通過軸承與電機定子系統(tǒng)裝配為一體。由于實際應(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,故對樣機軸承進行合理的簡化處理。將滾珠簡化為圓環(huán)實體,使得接觸方式為面面接觸,降低了設(shè)置難度,減輕了計算量,同時提高了精度。運用Ansys Workbench軟件對電機整體結(jié)構(gòu)進行有限元模態(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。分析電機整體的剛度以及質(zhì)量發(fā)現(xiàn),電機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。電機整機模態(tài)頻率如表4所示。
電機的模態(tài)實驗采用錘擊法進行,主要通過對樣機某點輸入動態(tài)信號,測量輸出響應(yīng),根據(jù)測量數(shù)據(jù)得到的傳遞函數(shù)和相干函數(shù),以此確定電機的固有頻率,如圖3~圖5所示。圖4 激勵和響應(yīng)的相干函數(shù)
本文編號:2996842
【文章來源】:微電機. 2020,53(07)北大核心
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
定子鐵心有限元模型
對于電機整體結(jié)構(gòu),永磁轉(zhuǎn)子通過軸承與電機定子系統(tǒng)裝配為一體。由于實際應(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,故對樣機軸承進行合理的簡化處理。將滾珠簡化為圓環(huán)實體,使得接觸方式為面面接觸,降低了設(shè)置難度,減輕了計算量,同時提高了精度。運用Ansys Workbench軟件對電機整體結(jié)構(gòu)進行有限元模態(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。分析電機整體的剛度以及質(zhì)量發(fā)現(xiàn),電機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。電機整機模態(tài)頻率如表4所示。
電機的模態(tài)實驗采用錘擊法進行,主要通過對樣機某點輸入動態(tài)信號,測量輸出響應(yīng),根據(jù)測量數(shù)據(jù)得到的傳遞函數(shù)和相干函數(shù),以此確定電機的固有頻率,如圖3~圖5所示。圖4 激勵和響應(yīng)的相干函數(shù)
本文編號:2996842
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