磁致伸缩对变频器供电永磁电机振动噪声影响

为了研究变频器供电下磁致伸缩现象对电机振动噪声的影响,以一台2.1k W永磁电机为例,应用有限元计算了不同工作频率下的磁场分布和铁心振动位移,在此基础上分析了铁心周围的声场分布,并对该电机的噪声进行了试验研究。通过理论计算与测量结果的比较,验证该计算方法的正确性,为在设计阶段计算永磁电机振动噪声大小、分布和寻求新的降噪措施,提供了理论依据和计算方法。     

基于多物理场耦合的感应电机噪声分析

感应电机的设计中,经常要对振动和噪声进行分析和评价。本文提出一种基于多物理场耦合的感应电机噪声分析和研究方法。将感应电机的电磁力通过谐响应分析与振动和噪声耦合起来,实现了对感应电机的振动和噪声的求解和计算。分析的结果与实测噪声验证吻合得非常好,证明了这种分析方法的准确性。     

基于多场耦合的断条状态下感应电机电磁振动噪声规律研究

对于电机的电磁振动噪声问题,仅通过电磁计算激励源特性分析较难预测电机实际的振动噪声情况。本文基于电磁场、结构场及声场的多场耦合分析方法,以YE2-90L-4感应电机为例,结合电机结构与实际安装方式,对断条状态下的电机电磁激振力、结构振动响应以及电机周围声场声压分布进行多场联合仿真,从而计算出断条故障对于电机振动噪声的影响。最后通过进行故障试验,发现断条故障所导致的电机电磁振动噪声规律与仿真结果较吻合,该方法在电机设计初期便能对实际运行的振动噪音进行准确评估。     

基于有限元法的电动汽车永磁同步电机模态分析

车用永磁同步电机(PMSM)追求轻量化的设计带来了更为严重的电机振动噪声危害。准确分析计算PMSM的模态是对其进行振动噪声特性研究的基础。采用有限元法对电动汽车PMSM进行模态仿真计算。通过对电机模型进行适当的简化与等效,计算出电机自由状态下前6阶的固有频率及其对应的振型;并将样机进行锤击法的模态试验,验证了电机有限元模态仿真模型的准确性。     

基于分段隔磁桥的V型转子永磁电机的振动噪声削弱方法

电动汽车用V型转子永磁电机中的电磁噪声是电动汽车噪声的主要来源,影响到乘车人的舒适度问题。本文以1台额定功率104 kW的电动汽车用V型永磁电机为研究对象,分析电机电磁噪声产生的原因,提出一种在转子中开设分段隔磁桥的方案以降低电机的振动噪声,并与不分段隔磁桥、双层分段隔磁桥方案进行比较。在Maxwell中建立仿真计算模型,并采用有限元法对多个优化方案的电机模型进行电磁性能、振动、噪声的分析比较,并通过样机的振动噪声试验证明了计算方法的正确性及准确性。结果表明,考虑到制作工艺等问题,采用单层分段隔磁桥能够在几乎不影响电磁性能的情况下,有效地减弱电机的电磁噪声。     

商用电动车用永磁同步电机电磁振动噪声削弱方法

电磁振动噪声是电机振动噪声的主要噪声源,直接影响电机的NVH特性,而电磁力是影响电磁振动噪声的主要原因。本文基于解析推导法和Ansys多物理仿真平台,针对一台250 kW的商用电动车用永磁同步电机进行研究并对其电磁振动进行了分析,指出电机气隙磁密的变化将会影响电机定子齿受到的电磁力,从而影响电磁振动噪声。本文提出了一种通过在转子表面增加凹口的转子结构改进方案以削弱电磁振动噪声,并对改进前后电机的电磁、模态、振动、噪声进行仿真计算与对比分析。经过对比优化前后的分析结果可知,优化后的电机方案在保证平均转矩基本不变的前提下,转矩脉动得到降低,电磁振动噪声得到削弱。     

平面开关磁阻电动机的模态分析

自主设计了一台平面开关磁阻电动机,给出了其机械结构,建立了其简化有限元模型并进行了有限元模态分析,获得了电机一至六阶固有频率及振型;进行了模态试验,获得了电机一阶和四阶固有频率。通过电机空载噪声频谱,验证了有限元模态分析和模态试验的正确性。理论计算与实验对比表明:理论计算结果与实验结果吻合,两者误差小于5.61%,验证了电机简化有限元模型的有效性和有限元模态分析的正确性。研究结果为同类电机的结构改进设计和振动噪声抑制奠定了基础。     

非晶合金电机振动噪声影响因素的研究

磁致伸缩和叠压影响是引起非晶合金变压器振动噪声的主要原因,而在硅钢片电机的振动噪声计算中这两种因素经常被忽略。为此本文对非晶合金电机振动噪声影响因素进行了深入研究。首先,基于压磁方程建立了磁—机械耦合数学模型。以一台2.1k W非晶合金永磁电机为例,考虑磁致伸缩和叠压影响,应用二维有限元计算了该电机在不同供电条件下的磁场分布、形变和振动加速度。在此基础上分析了定子铁心周围声场分布,通过实验验证了计算方法的有效性。之后,通过电磁力、磁致伸缩和叠压三种影响因素对硅钢片电机和非晶合金电机振动噪声影响的研究发现:磁致伸缩对硅钢片电机的振动噪声影响较小;磁致伸缩和叠压影响对非晶合金电机振动噪声影响较大,在计算非晶合金电机振动噪声时磁致伸缩和叠压影响不能被忽略。     

非晶合金电机振动噪声特性分析与实验研究

相对于硅钢片电机,非晶合金电机具有损耗小、效率高、温升低的特点,但同时也对减振降噪带来更大的挑战。针对这一问题,本文首先推导出电机振动噪声的解析表达式,对磁化曲线与磁滞伸缩曲线分析表明,磁滞伸缩效应是导致非晶合金电机振动噪声过大的主要原因。其次,采用COMSOL软件进行实验样机的有限元计算,获取非晶合金电机与硅钢片电机声压级与振动位移云图。最后对两台7kW实验样机的振动和噪声特性进行实验测量和数值分析,并与前面的理论和有限元预测结果进行了对比。本文方法为在设计阶段计算非晶合金电机振动噪声大小、分布和寻求新的降噪措施,提供了理论依据和计算方法。     

三相异步电动机电磁噪声分析

在一些工作环境对电机噪声及振动有着严苛的要求,如核电领域等.噪声振动控制分析越来越成为电机设计重视的关键环节,而电磁噪声也是一般电机噪声重要来源,对分析电机噪声有着重要的意义.现以三相异步电动机为例,对其定子铁心的噪声、振动进行了分析计算,为进一步电机噪声的优化设计奠定了基础.     

车用驱动电机电磁振动噪声源诊断技术

由于车用驱动电机追求更宽的调速范围和更高的功率密度,导致电机产生的振动噪声进一步增大。为此针对车用驱动电机电磁振动噪声产生的机理,提出了适用于车用驱动电机不同电磁振动噪声源特征频率的识别方法。对电机定、转子磁场谐波进行分析,得出了磁场频率的数学解析表达式。对电机电磁激振力的阶次和频率进行研究,总结得出了不同电磁振动噪声源的特征频率。通过对电机电磁振动噪声测试数据进行诊断分析,验证了所提诊断方法的准确性。     

非晶合金铁心变压器振动噪声分析与研究

通过对一台非晶合金铁心干式配电变压器振动噪声的特性测试分析及力学建模与分析,对变压器噪声源进行了识别,并得出了降噪的措施。     

高压直流换流站电容器的振动与噪声特性

电容器装置是换流站中噪声来源的主要设备之一,开展其振动与噪声特性的研究对电容器装置噪声的治理和抑制具有指导意义。本文从电容器内部结构分析了其静电力的产生,介绍了电容器振动及噪声产生的机理。基于半消声室内建立的试验系统测量了不同频率和电流下的表面振动加速度信号和噪声水平。试验结果表明,底面的振动加速度信号为其侧面的4～6倍,噪声声压级高出约10dB(A);振动加速度信号与电流幅值的平方成正比,噪声声压级水平与电流幅值取对数成系数为40的正比关系;由于电容器表面固有特性的影响,电源频率的变化会引起振动模态和声辐射模态的差异,使得其振动与噪声规律较复杂;电流为多次谐波叠加时,噪声频谱中会出现频率分量增加的现象,且辐射效率较高。     

岩石掘进机工作中振动及噪音的探讨

通过对岩石掘进机工作过程及实验成果的分析研究，发现盘刀破岩的跃进切入岩石是整机震动、噪音产生不可忽视的原因。并从盘刀工作点的设定分析，给出了有效改善掘进机工作时的震动和噪音的依据。     

变频压缩机电机电磁振动与噪声优化设计研究

针对变频空调压缩机电机低阶径向电磁力引起的电磁噪声问题,以某4极24槽永磁同步电机为研究对象,提取和处理径向电磁力,并对电机定子组件进行模态仿真,最后利用模态叠加法计算电磁振动、边界元法计算声辐射。本文新采用特殊材质隔声罩对非电机声源进行隔绝,同时提出一种新型转子辅助槽电机结构方案。与原方案电机的电磁力、振动及噪声进行仿真与测试对比分析,结果表明,新型转子结构能够有效改善电机4阶电磁噪声问题,分析过程对电机振动与噪声的正向设计优化具有重要的借鉴意义。     

Radial force calculation and acoustic noise prediction in switched reluctance machines

This paper presents an analytical method for calculating the radial force and predicting the acoustic noise in switched reluctance machines (SRMs). The main source of acoustic noise in an SRM is the radial magnetic force inducing resonant vibration with circumferential mode shapes of the stator. An analytical relationship between radial force and radial vibration is determined, which can be used to predict the noise power level at the frequency of operation. The vibration and sound are functions of machine dimensions, material properties, and rotational speed. The knowledge of the circumferential mode shapes of vibration, the natural mode frequencies of the stator, and the frequency spectrum of the radial magnetic force can be effectively utilized to design SRMs with minimal noise through geometrical design variations. The effect of the number of stator and rotor poles on acoustic noise can also be analyzed with the model presented in this paper. Magnetodynamic simulation by finite-element analysis software has also been carried out to verify the calculation of radial force using the proposed analytical model.     

磁致伸缩引起的非晶合金铁心振动解析计算及影响因素

磁致伸缩是引起非晶合金电机振动噪声显著增大的主要原因之一。基于压磁方程建立了磁致伸缩引起的非晶合金圆环铁心振动解析模型。解析模型以振动位移为求解变量,采用分离变量法求解振动微分方程。解析模型可用于计算磁致伸缩引起的非晶合金铁心振动位移和振动加速度。通过测试不同加工工艺非晶合金铁心样品的振动,得出叠压和卷绕、浸漆和退火对非晶合金铁心振动的影响规律,确定不同加工工艺非晶合金铁心振动计算修正系数。本文研究工作为非晶合金电机振动噪声的研究奠定了基础。