电动汽车用永磁同步电机定子结构固有频率分析

现代电动汽车驱动电机追求高密度低噪声和宽广的速度运行范围,模态频率的准确预测直接影响电磁振动噪声的预测和抑制。该文基于一台48槽8极车用永磁同步电机,研究分析定子绕组结构、绕组浸漆和绕组端部对电机定子结构固有频率的影响。首先,应用解析法估算定子结构的固有频率,将定子铁心(包括槽内绕组)和绕组端部等效成两自由度系统,分析绕组端部对定子固有频率和振型的影响;然后,建立逼近实际电机定子铁心的有限元模型,分析绕组及浸漆对定子铁心固有频率的影响;最后,用锤击模态实验方法验证解析法计算结果的正确性和有限元模型的精确性。     

基于物理模型开关磁阻电机定子模态和固有频率的研究

准确计算定子模态和固有频率是降低电机噪声和振动的基础。该文基于开关磁阻电机(SR电机)物理模型，利用3维有限元软件，全面研究了定子模态和固有频率，系统分析了绕组、端盖和安装对定子模态和固有频率的影响。研究表明，对小功率SR电机，2阶模态对噪声和振动的贡献最大。定子绕组对固有频率的影响非常严重，弹性模数远低于实心铜材，绕组不宜采用质量计入磁极或铁心的方式处理。端盖、底脚安装均导致定子固有频率明显升高。最后讨论了2维有限元模型与3维有限元模型计算结果的差异。计算结果与试验结果进行了比较验证。     

爪极发电机电磁力及定子振动特性分析

首先建立了车用爪极发电机的场路耦合三维有限元模型,基于该模型使用Ansoft仿真软件分析其电磁场及径向电磁力波,得出力波峰值时的频率值;使用Ansys Workbench软件对定子铁心和带绕组的定子进行模态分析,得出其各阶固有频率,结果表明绕组对定子的固有特性影响较大。通过分析电磁力波仿真结果与模态分析结果,得出对发电机振动影响较大的频率点。这些工作对于在发电机设计阶段避免产生共振提供参考,并对分析电磁噪声奠定基础。     

大中型异步电动机定子模态的仿真分析

为了降低电动机的电磁噪声有必要分析和计算定子振动模态.本文利用ANSYS有限元软件研究大中型异步电动机定子的模态振型和固有频率,重点讨论了成型绕组、径向通风道、肋、压圈和机座对定子铁心振动的影响.研究表明,成型绕组对定子模态有重要的影响,不考虑绕组固有频率会明显减小;径向通风道、肋和压圈对高阶模态的固有频率影响较大;机...     

车用发电机的电磁振动特性分析

建立车用爪极发电机的三维有限元模型,基于该模型使用Ansoft仿真软件计算得到径向电磁力波;其次,使用Ansys Workench软件对定子总成进行模态分析,得出其各阶固有频率和振型,结果表明前后端盖处的振动变形较为明显;最后,把计算得到的电磁力加载到定子齿面上计算定子总成的电磁振动响应,对其振动特性进行分析。基于对发电机电磁振动特性的分析,可在设计阶段对发电机的相关参数进行优化设计以降低电磁振动的影响。     

汽车发电机定子三维温度场有限元计算

提出了针对汽车爪极发电机三维定子温度场有限元计算的新方法,有效处理了汽车爪极发电机定子铁心与气隙之间以及定子绕组端部与空气之间复杂的对流散热过程,妥善解决了汽车爪极发电机定子的热交换问题。运用等效体积法给出了散下线定子绕组的三维有限元计算模型,简化了计算难度并且节省了计算时间。在此基础上建立了汽车爪极发电机定子三维温度场三维数学模型和三维有限元计算模型。计算了汽车爪极发电机额定负载运行时定子的稳态温度场;实验结果很好地验证了该三维温度场计算模型的正确性和计算结果的准确性。在该三维温度场计算模型的基础上,分析了冷却风速及浸漆质量对汽车爪极发电机定子温度场的影响,为汽车爪极发电机优化设计奠定了理论基础。     

1000MW汽轮发电机定子铁心的模态分析

汽轮发电机定子铁心的固有频率必须避开发电机的工频和倍频。本文参考东方汽轮机厂1000MW汽轮发电机的定子铁心结构,在ANSYS平台建立了定子铁心的有限元模型,并计算了定子铁心的固有频率与振型,接着对定子铁心的定位槽逐步施加约束,计算出相应的固有频率与振型。为大型汽轮发电机的设计、制造提供重要的依据。     

1100MW四极核电发电机定子铁心模态及振动

以1100MW四极核电发电机定子铁心为研究对象,用西屋公司定子铁心经典计算程序和ANSYS有限元分析软件两种工具分析计算并比较定子铁心4瓣形振动固有频率和电磁力作用下双幅振动值,判断其是否满足四极发电机定子铁心的振动特性理论允许值。     

高效率三相异步电动机定子铁心模态分析

对IE4高效率三相异步电动机定子铁心的模态进行分析。以一台22kW电动机为例,运用解析法、求解电机定子铁心的固有频率。建立了IE4高效率三相异步电动机定子铁心三维模型,应用有限元软件进行模态仿真,分析了定子铁心的各阶振型。最后通过解析法分析结果与有限元法分析结果对比,提高计算分析结果的准确性,总结了两种分析方法的优劣。     

开关型磁阻电动机固有频率解析计算

运用机电类比法分析了开关型磁阻电动机(SRM)定子振动特性，针对传统解析计算方法仅将定子凸极和绕组以附加质量归入磁轭、但不计其刚度影响的局限性，提出了基于定子凸极归算算法的SRM固有频率解析计算方法。两台典型结构的SRM样机解析计算和二维有限元分析、模态实验结果表明，采取不计定子绕组影响而等效计及定子凸极对磁轭质量和刚度影响的机械阻抗法是一种对SRM定子振动特性进行解析分析的工程实用方法。     

330 MW发电机定子绕组端部振动模态试验

随着发电机单机容量的增加,定子绕组端部受到的两倍频电磁力随之增大。如果定子绕组端部的固有频率接近100 Hz、振型为椭圆时最为严重。巴蜀江油电厂2×330 MW发电机系引进法国阿尔斯通机组,于1989年投产,运行至今已有15余年,有必要对发电机进行定子绕组端部振动模态试验。因此,介绍了发电机端部振动模态的试验方法及330 MW发电机的应用情况。     

1000MW级核能发电机定子机座及铁心固有频率三维有限元分析

本文对我公司生产的1000MW级核能发电机定子机座、铁心的固有频率、模态振型进行了三维有限元动力特性计算分析。这对于了解核电发电机定子系统的动力特性,开发大型汽轮发电机,以及设计制造、安全运行等都具有重要意义。     

汽轮发电机定子铁心模态试验的测试研究

为了防止发电机定子铁心由于各种原因,造成定子铁心椭圆型模态振动频率与两倍频的径向电磁力发生共振而引发事故,必须对汽轮发电机定子铁心进行模态试验。通过利用发电机定子绕组端部振动模态测试仪器,只要在试验中注意选择灵敏度高的加速度传感器、分析频率采用0～500 Hz、参数设置的延迟时间选择要长等,就可以完成测定,提高发电机的安全运行水平。     

表贴式永磁同步电机电磁激振力波计算与定子振动特性分析

为克服解析法和有限元法在电磁力波计算中的缺点,提出一种电磁力波的快速准确计算方法。利用有限元软件中静磁场求解器对电机的有、无齿槽结构模型进行2次有限元仿真,快速准确地得到永磁体磁动势和气隙磁导,进而求得特定阶次、特定频率下各电磁力波幅值。此外,考虑定子齿刚度的影响,对多个定子铁心的固有频率进行计算,总结定子铁心等效圆环的快速等效公式。以6极36槽调速永磁同步电机为例,采用定子铁心等效圆环对其固有频率进行解析计算,并用有限元法和锤击法验证计算结果的准确性。基于此,将电磁激振力波施加到定子铁心等效圆环内表面,得到电磁力波作用下的定子原型和各阶模态的定子加速度频谱,对其叠加准确得到了电机的振动响应。     

1000MW核电机定子机座及铁心固有频率有限元计算分析

东方电机股份有限公司生产的1000MW级核能发电机定子机座、铁心的固有频率、模态振型进行了三维有限元动力特性计算分析。这对于了解核电发电机定子系统的动力特性、开发大型汽轮发电机、设计制造及安全运行等都具有重要意义。     

应用模态分析技术确定电机定子振动特性

电机定子的振动特性对于电机噪声有很大影响。本文论述了采用模态分析技术来确定电机定子铁心、嵌线铁心、机座以及定子的振动特性,识别出各优势振动模态的固有频率和其它模态参数,并动画显示其三维振型。试验结果为低噪声电机设计提供了实验依据。     

大型异步电动机定子振动与模态分析

预测电机的振动和噪声需准确计算电机定子结构的固有频率及定子的响应特性。文中利用3D有限元软件研究了定子模态和固有频率，分析了定子叠片结构、绕组对大型异步电机定子固有频率和振动模态的影响；用有限元分析和实验测量确定正交各向异性叠片结构和绕组的材料属性，并与实测结果进行了比较。研究表明，对于大型异步电机，定子绕组对固有频率影响很大，其弹性模量远低于实体铜，有效部分绕组和端部绕组不能简单地以附加质量形式计算固有频率；端部绕组质量和刚度对固有频率的影响大体相互抵消，所以端部绕组对固有频率的影响相对很小。     

感应滤波变压器的振动模态研究

给出了模态分析的基本原理,介绍了感应滤波变压器独特的绕组结构,分析了引起感应滤波变压器振动和噪声的原因。根据感应滤波变压器的实际参数,建立了它的绕组和铁心的有限元模型;计算了绕组和铁心的模态频率及对应的模态振型,计算所得模态频率和振型与实测结果一致。对感应滤波变压器铁心和传统换流变压器铁心的振动波形进行了实验对比分析。结果表明:感应滤波变压器绕组模态频率主要在2500~4200Hz范围内,振型集中在绕组的端部弯曲;铁心模态频率主要在300~2700Hz范围内,振型主要集中为心柱的端部和磁轭中部弯曲;感应滤波变压器的振动明显低于传统换流变压器。     

小型异步电机模态计算与试验分析

以一台1.1k W小型异步电机为样机,采用锤击法进行模态试验,试验对象分别为不带绕组的定子,带有未浸漆绕组的定子,带有浸漆绕组的定子,带有去掉端部绕组的定子以及整机,同时保证所有试验模型的定子均为同一个定子。利用锤击模态试验测得的加速度频响函数的幅值和相位对定子径向二阶固有频率进行了判定。基于试验结果分析了绕组浸漆前后定子固有频率的变化以及端部绕组对定子固有频率的影响。用数值法分别计算了不带绕组定子及去掉端部绕组定子的模态;同时建立了试验样机的三维全域有限元计算模型,并且在转子和轴承连接处施加了约束条件,充分考虑了转子对电机模态的影响,计算与试验结果进行了比较。最后讨论了转子、端盖和机壳对电机定子模态的作用。     

大容量推进电机电枢定子建模方法及固有振动特性分析

为避免推进电机在工作时发生共振，需要对推进电机的定子进行模态分析。首先用不同方法对推进电机缩比定子绕组端部建模进行模态仿真计算，以确定合理的简化方法。对推进电机缩比定子与全尺寸定子进行模态分析，二者之间有一定的相似性，并采用机电类比解析法求解了定子和定子-绕组模型的固有频率，与有限元解具有较高的一致性，还分析了定子径向模态对各种参数的敏感性，最后通过对缩比定子进行锤击法模态测试，验证定子有限元分析模型的建立方法和计算方法的有效性。结果表明：推进电机缩比定子绕组采用附加质量法建模更为合理，且缩比定子与全尺寸定子振型存在相似性。此外，采用解析法可以准确有效地得到定子的固有频率；定子径向模态对材料的密度和弹性模量的敏感性较强。