低振动、低噪声感应电动机的设计思想和实践

工业的发展,对电机运行时的振动和噪声提出了更高的要求,噪声来源于电磁和机械的振动。人们对电机的振动、噪声愈来愈关注。本文介绍如何从设计思想上尽量减少或降低电机电路系统、磁路系统和机械结构上的不对称因素,以达到在设计上保证电机低振动、低噪声的要求,从而论述低振动、低噪声感应电动机系列的设计原则。本文避免采用函数表达式的论述,力图用通俗的语言,从物理概念上进行形象的论述。     

低噪声屏蔽电机的电磁设计

以37 kW两极屏蔽电机为例,给出了低噪声屏蔽电机的电磁设计参数,并对该电机的起动性能进行了仿真计算.将计算结果与路算法进行对比验证后,发现两者基本吻合.然后当对电机采用场-路耦合有限元法进行电磁力计算和对定子铁心进行模态分析时,确认定子铁心固有频率和电机运行频率及主要电磁力波频率三者没有重合点,即不存在共振的激励点,...     

高效高功率密度低噪声电机研究

以一台3 550 kW、6 kV、6极高效高功率密度低噪声电机的研制为例,从绝缘系统和通风散热系统设计、电磁设计、结构设计和加工工艺等方面,分析了提高电机功率密度和降低噪声的途径和方法。结合相关仿真与样机试验,分析了几个相关因素对电机温升的影响。提出了该型号高效高功率密度低噪声电机的研制目标。给出了样机试制与型式试验结果,结合国外先进电机制造企业的相关产品参数,说明了该型号高效高功率密度低噪声电机的研制取得了成功,达到了国际先进水平。     

降低罩极电动机的噪声

罩极电动机近年来在仪器仪表通风、微波炉、复印机、微型水泵等小功率场合得到了广泛的应用,用户普遍希望得到噪声限值小于35dB(A计权)的低噪声电机。这个要求在不增加成本的前提下,通过改进常规设计和加强质量管理的方法是可以满足的。对罩极电动机来说只要设法抑制电磁噪声和机械噪声二个声源就可以获得理想的低噪声电机。本文以YJF系列(方形)罩极电动机为例叙述如下。     

异步电动机最佳气隙值的选择

众所周知,为了确保异步电动机的功率因数高,设计时,考虑到工艺和机械的可能性,要求选择最小的气隙值。持此观点选择气隙,实际上不分析高次谐波对电机产生的电磁噪声和振动的影响。然而,理论和实验研究证明,气隙值对噪声和振动都有影响。因此,在研制低噪声异步电动机时,产生了合理选择气隙值的问题,选择的气隙值要确保最低的电磁噪声和振动。低噪声和低振动是作者用以选择最佳气隙值的准则。     

电动汽车用宽调速范围轮毂电机的设计与仿真

针对某新型电动汽车用轮毂电机性能要求一种宽范围的调速特性,比较分析异步电机、开关磁阻电机、永磁同步电机和一种使用U型电磁铁的模块化横向磁场电机的调速方法与机械特性,分别进行电机模型设计。采用有限元仿真软件Ansoft对4种电机模型的机械特性、电磁损耗、效率和电磁重量等特性进行仿真,比较分析仿真结果进而提出最优电机设计模型。研究表明,相对于传统电机,基于U型电磁铁的模块化横向磁场电机的机械特性与设计要求配合最好;电磁重量最轻、功率密度最高;在500~6 000 r/min转速范围内,可实现85%~90%的稳定效率;模块化结构使设计方案更为简单,理论上具有较好的容错特性,是一种适用于电动汽车的新型轮毂电机。     

雷赛低噪声数字式步进驱动DM442上市

日前,雷赛推出低噪声DM442数字式步进驱动器产品。雷赛低噪声数字式步进电机驱动器DM系列采用DSP数字式处理技术,具备优秀的三超性能（超低噪声、超低振动、超低温度）及低、中、高速运行平稳的特点,基本解决了步进电机低速、中速共振大的技术难题,低、中、高速性能普遍超过市场上同类产品。     

3 MW紧凑型低噪声异步风力发电机电磁及冷却设计

以3 MW高效率低噪声笼型风力异步发电机为例,针对笼型异步风力发电机的发展趋势:高效、低噪声、高功率密度的要求展开工作。介绍了笼型异步风力发电机的电磁和冷却方案的计算过程,通过电磁仿真技术对气隙谐波磁场在转子导条中产生的附加损耗进行了优化,通过流体仿真技术计算通风噪声。最后,根据型式试验数据进行对比和分析。结果表明,电机设计方法可行,电机整体性能较优。     

降低笼形三相异步电动机电磁噪声的探讨

分析总结降低笼形转子三相异步电动机电磁噪声的方法,完成了YSKF低噪声专用电机设计和试制.     

车用永磁同步电机的电磁噪声分析与抑制

电机模态的准确分析是实现电机低噪声驱动设计的重要环节。当电机模态频率与对应阶次径向电磁力波频率接近时,会产生共振。以一台6极36槽的70 kW商务车主驱动永磁同步电机(PMSM)为研究对象,对比分析转子开辅助槽和针对一阶齿谐波的转子分段斜极方法对电磁力波的影响。采用转子开辅助槽和转子分段斜极的优化方法后,0阶12倍频径向电磁力波幅值可减小79%。建立电机三维有限元模态仿真模型,分析电机结构部件对模态的影响,结合常用车载驱动电机的安装固定方式对外壳进行约束,分析不同约束方式下电机的模态特性。结果表明,在峰值功率8 000 r/min的工况下,优化设计方案下的0阶12倍频的径向电磁力波幅值较大,但由于频率为4 800 Hz,远离电机模态的固有频率,因此不会发生共振,降低了电磁噪声。     

一种机械调磁永磁同步电机的联合仿真研究

介绍了目前电机仿真分析研究的现状,针对传统机械调磁电机偏机械或电磁特性的不足之处,提出了通过机电联合仿真以实现机械与电磁特性合理仿真的新途径。然后详细描述实现机电联合仿真的原理与方法。以机械变磁通轴向磁场永磁同步电机为研究对象,通过在ADAMS/View中建立电机机械调磁装置模型,与NATLAB/Simulink中所建立的电机本体控制模型进行联合仿真。仿真结果验证了联合仿真的正确性,为以后机电联合控制的研究开发提供了新的方法。     

统一电机理论(一)

一、绪言自1831年法拉弟发表电磁感应原理以来,电机技术发生了根本的变化,许多新的电磁机械装置相继发明,电磁机械的形式愈来愈多,功能也日趋丰富,出现了直线电机和盘形电机等非常规电机,可控硅向传统的换向器提出了挑战,固态控制器件广为采用,超导励磁绕组亦已得到了发展。同时,由于工业生产自动化程度的提高,电机     

小功率异步电动机电磁噪声的探讨

小功率异步电动机一般指功率在750瓦以下的驱动微电机、这类电机广泛应用于家用电器及医疗器械,它们对电机的噪声有较高的要求。该电机的噪声主要由轴承、通风、结构共振、电磁等噪声组成。本文仅对电磁噪声进行一些探讨。     

考虑磁致伸缩效应的电机应力数值仿真与实验

电机振动噪声的来源之一是电机定子铁心硅钢片的磁致伸缩效应。首先建立电磁-机械耦合数值模型,并在有限元分析软件中进行计算,研究磁致伸缩力单独作用与电磁力单独作用对电机定子硅钢片的影响。数值仿真结果表明:电机定子结构中磁致伸缩力为主要应力来源,定子铁心硅钢片中低频振动频率为供电频率的1倍频率与2倍频率。根据仿真思路设计实验,取出电机转子以保证主磁路通过电机定子,通过振动测量设备采集电机定子表面的振动信号进行分析,对仿真结果进行证明。计算理论与实验方法对分析磁致伸缩效应对电机定子振动噪声的影响具有重要的指导意义,对电机低噪声化的研究具有一定的学术意义和参考价值。     

变频谐波对电机振动噪声特性的影响规律

变频电机的振动噪声是影响电驱动产品应用的重要因素.为更准确掌握变频电机振动噪声激励,设计低噪声变频电机,该文建立变频电机振动噪声特性的一种分析模型,从变频机理出发,推导正弦脉宽调制(SPWM)变频器的输出谐波,再根据麦克斯韦定律计算分析变频激励下电机气隙的电磁激励力特性,并基于有限元法建立电磁-固-声多场耦合仿真计算模型,最后通过对比实测电机的声功率总结出变频谐波对变频电机振动噪声特性的影响.分析结果表明,电机振动噪声在低频部分的谐波由电机的调制频率产生,而变频器引入的高频谐波会使电机在开关频率附近辐射大量的噪声,因此,低噪声变频电机的设计必须消除或者削弱这些谐波.     

合适的槽配合降低变频调速电动机电磁噪音

采用测量样机电磁噪音声压值与有限元法分析定子固有振动频率相结合的方法,对变频异步电机产生高频电磁噪音的原因进行分析,发现定、转子槽配合不当产生的低阶电磁力波会引起电机共振,利用交流电机电磁力波分析计算方法提出改进措施,给出合适的定转子槽配合。经对样机进行噪音对比试验,证明高频电磁噪音得到抑制,效果显著。     

电磁力波与电机噪声的相关分析及控制要点

随着当今世界物质文明和精神文明的不断进步,人们对减少噪声污染,提出了越来越高的要求。在国民经济和日常生活领域,越来越多的电机进入豪华大厅和千家万户。因此,研究和控制电机的噪声问题,已成为国内外电机制造企业生存与发展的重要课题。 众所周知,引起电机噪声的因素很多,但最让人头痛心烦的噪声,还要数电磁噪声（特别是共振时）。电机的电磁噪声主要是由定转子谐波磁场相互作用而产生随时间和空间变化的径向电磁力波,促使定子振动而引起。电机负载时,负载电流的变化会产生较强的磁势谐波磁场,引起电磁噪声发生较大变化,故…     

浅谈改善潜水电动机可靠性措施

从机械、电磁设计两方面对潜水电机进行改进,通过试验对潜水电机可靠性方面进行了探索并加以总结,提出了降低制造、维修成本,提高潜水电机可靠性的措施。     

电机电磁噪声的成因浅析与控制措施

本文从电磁力波、齿槽配合和气隙偏心等方面分析异步感应电动机电磁产生的机理和原因,理论结合实践,从设计和制造上总结了降低电机本体电磁噪声的一些方法,给出整机中与电机关联零件设计的一些建议,对降低整机噪声特别是共振带来的噪声有一定的借鉴意义。     

表贴式高速永磁电机多场耦合转子设计

针对高速永磁电机转子设计同时受机械强度和电磁性能限制,参数选取困难的问题,基于机械强度设计、电磁设计以及转子动力学设计理论,采用有限元法,提出一套完整的基于多物理场耦合的高速永磁电机转子优化设计方法。综合考虑材料各向异性、离心力以及温度影响,分析了典型护套转子的机械强度变化规律;结合电磁性能要求,确定了最小护套厚度和永磁体厚度,并对三种护套转子的动力学特性进行分析。仿真结果表明,对于大功率高速永磁电机,比较适合采用表贴式的转子结构,而且碳纤维护套转子较其他转子具有更好的机械和转子动力学特性;通过多场耦合的设计方法得到的转子结构能够同时兼顾机械、电磁以及转子动力学特性的要求。