永磁同步電主軸是數(shù)控加工機床的關(guān)鍵件,在產(chǎn)品的制造加工中起著舉足輕重的作用。電主軸結(jié)構(gòu)緊湊、調(diào)速范圍較寬、慣性小、動態(tài)性能較好的優(yōu)點使其受到廣泛重視,但在工作時產(chǎn)生的振動噪聲會直接影響它的綜合性能。電主軸電磁振動噪聲的來源有兩個:其一,氣隙磁場所引起的徑向電磁力;其二,當徑向電磁力的頻率接近電主軸各部件的固有頻率時所產(chǎn)生的共振。本文用一臺4極18槽的永磁同步電主軸為研究對象,用有限元法來分析和研究電主軸振動和噪聲特性。首先,本文利用Ansoft軟件建立永磁同步電主軸相應(yīng)的二維模型,并對電主軸氣隙磁場做有限元仿真計算,得出隨時間和位置變化的徑向和切向磁通密度曲線,隨時間變化的電磁力密度波形圖,然后進行諧波分析計算。把徑向電磁力導入Matlab中得到頻譜分析圖,經(jīng)過分析得到徑向電磁力是造成電主軸電磁噪聲的主要激振力源的結(jié)論,針對氣隙磁場和電磁力的分析計算為后文研究電主軸的振動和噪聲提供了必要的理論基礎(chǔ)。其次,本文對同步電主軸建立主要部件的三維模型,并對主要件進行模態(tài)分析,得到定子鐵心、轉(zhuǎn)子鐵心及電主軸整機的振型和固有頻率。將電主軸定子所受徑向電磁力的頻率與各主要件的固有頻率進行對比,驗證了... 

【文章來源】：沈陽工業(yè)大學遼寧省

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

永磁同步電主軸二維仿真模型

再對齒尖部分做較為細致的網(wǎng)格劃分。定子齒的齒尖分離及網(wǎng)格細化如圖3.1 所示，電主軸的二維模型如圖 3.2 所示。參數(shù) 數(shù)值 參數(shù) 數(shù)值額定轉(zhuǎn)矩 8.91N.m 定子外徑 125mm額定功率 28k W 定子內(nèi)徑 66mm額定轉(zhuǎn)速 30000r/min 轉(zhuǎn)子外徑 60mm相數(shù) 3 轉(zhuǎn)子內(nèi)徑 40mm繞組形式 串聯(lián) 軸向長度 130mm沈陽工業(yè)大學碩士學位論文

Fig. 3.7 Radial flux density varies with position圖 3.8 隨位置變化的切向磁密曲線Fig. 3.8 Tangential flux density varies with position在進行 Ansoft 分析后，將提取到的隨位置變化的徑向和切向密度值導入 Matlab 數(shù)值分析軟件，其徑向和切向磁通密度諧波圖運用快速傅里葉變換法求得，如下圖 3.9所示，對圖示的諧波幅值進行分析，圖中的徑向氣隙磁通密度幅值遠大于其切向幅值。

【參考文獻】：
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本文編號：3527890