Z4系列直流电机端盖的振动分析

一、概述 Z4系列直流电动机是具有七十年代末、八十年代初先进水平的新型电机。其结构与传统的Z2、Z3电机有很大区别,尤其电机的端盖,既作为转子的支承件,又作为底座支承整个电机重量。端盖结构采用薄型、大开口的加筋型式(图1)。这种端盖的自振频率较低,不仅影响电机的临界转速,且是电机振动和噪声的主要来源。目前国内外都十分重视研究电机端盖的振动特性,如西德AEG公司,通过大量实测,对各种型号端盖分别标出临界转速,以此作为设计和使用时主要技术依据。     

大功率高速永磁电机柔性转子系统模态分析

高速电机的转速高、转子细长,与常速电机相比接近临界转速的可能性大大增加,当电机额定转速接近临界转速时,电机会发生剧烈的振动,甚至使转子损坏。大功率高速电机的转子长度远远大于转子直径,很难设计为刚性转子,需要穿越1阶临界转速,工作在1阶临界转速和2阶临界转速中间的安全区域,而这个安全区域的范围却很小,这对大功率高速电机转子系统的动力学设计带来了极大的困难。基于一台1.12MW、18 000r/min的高速永磁电机,对转子系统的动力学特性进行理论分析,对有叶轮和无叶轮状态下的转子模态和临界转速进行计算,分析轴承支承刚度、陀螺效应以及转子主要尺寸对临界转速的影响,并通过样机进行了实验验证,总结了相应的规律,为大功率高速电机挠性转子的设计提供了参考。     

瞬态激振法识别电机端盖壳体模态频率

1 前言现代技术发展,对电机低振动低噪声要求越来越迫切。而组成电机的各重要另部件,其动态特性与电机的振动和噪声有着密切关系。为此,分析电机端盖固有模态参数,对提高电机的性能有一定的作用。     

永磁同步电机端盖模态分析及结构拓扑优化

为解决新能源车用永磁同步电机端盖振动引起电机噪声的问题,将电机端盖建立等效数字化物理三维模型,利用有限元分析软件对端盖模型进行振动模态分析。通过模态分析得到端盖的计算模态及模态振型并采用轻量化设计方法对电机端盖进行结构拓扑优化;通过对比端盖优化前后的计算模态及模态振型,证明优化后的端盖在保证端盖刚度的前提下,可以有效提高电机端盖的模态频率并减小端盖振幅,远离与电机发生共振的频率范围,对车用永磁同步电机的结构设计有重要的指导意义。     

用机械阻抗合成法分析计算异步电动机的振动特性

电机整机的振动特性在很大程度上取决于其子结构的动态特性。在这项工作中,用模态分析技术确定了电机机壳、端盖、轴承和转子的动态特性,然后运用机械阻抗合成法计算出整机的动态特性。研究结果使通过结构修改来降低电机的振动噪声成为可能。     

用浮动镗刀加工电机端盖

电机端盖轴承室与轴承配合的松紧,对电机的振动、噪声影响很大,尤其是轴向振动。为了提高产品质量,我们对轴承室实行了加严控制尺寸,结果电机振动合格率有较大幅度提高。但由于精度提高,操作者反应加工困难。为此,提出在 H132端盖上使用浮     

多自由度永磁同步电机转子动力学特性分析

多自由度永磁同步电机含有球壳型转子,电机额定转速接近临界转速时,电机会产生多重共振,影响电机正常运行;电机转子转速需穿越1阶模态的临界转速,工作在1阶模态临界转速和2阶模态临界转速之间的安全范围。根据转子系统动力学特性,建立自由状态下的转子数学模型,对有限元法与解析法进行对比分析;分析了转子陀螺效应对临界转速的影响,并进行了转子轴承刚度对临界转速是否有影响的有限元验证;测试了不同转子轴承刚度情况下,弯曲模态与形变位移之间的关系;通过实验验证球形转子的转速与振幅之间的关系,总结出相应的规律,为该类电机的优化设计和控制提供了理论依据和数据。     

小刀架转位法精车端盖轴承室

1问题的提出在端盖轴承式电机中，端盖轴承室的加工精度对轴承的稳定运行有重要意义，它直接影响到电机的振动、噪声及轴承寿命。压缩轴承室的公差带是经常使用的提高轴承室尺寸精度的方法之一。随着公差带的缩小，给一些使用普通车床采用试切法加工端盖轴承室的操作人员增加了一定的难度。其中一个原因是使用普通车床精车端盖的轴承室时，主要是依靠横刀架上的刻度盘来确定切削的进刀量，而在刻度盘上每一格的分度值为0.05mm（以C6180普通卧式车床为例），在刻度盘上每转动一格，车刀在横向移动0.05mm，对轴承室来说则在直径上变化0.1mm。…     

高速电机振动处理及原因分析

介绍了高速电机特别是两极电机振动问题的处理方法并通过对转子刚度和一阶临界转速的精确计算明确了振动产生的原因和修正措施。     

基于Ansys的永磁同步电机转子振动分析

振动是电机的重要指标,对电机转子进行振动分析为其结构改进和性能优化提供理论依据。运用Ansys有限元分析软件对永磁同步电机转子进行模态分析,得到该电机转子振动系统的低阶固有频率和模态振型,分析了电机振动特性。通过电机转子模态试验,求得电机低阶固有频率,对比仿真与试验结果,验证有限元分析结果的可靠性。由结果分析可知,研究对象在额定转速下未产生共振,验证了其结构设计的合理性。研究内容对永磁同步电机的设计和优化有一定的指导意义。     

2极B35压缩机异步电动机设计及结构特点

大功率高压B35安装压缩机用异步电动机在国外先进电机制造企业中已为较成熟产品,在国内此类产品仍与国外先进水平有较大差距。介绍了2极B35压缩机用异步电动机设计及结构特点。提出对此类电机容易产生振动问题的解决方法以及凸缘端盖的加工要求。分析此类电机的设计和生产难点,为完善系统化产品设计提供经验和基础。     

端盖轴承室的挤压加工

电机端盖轴承室加工精度直接影响到电机振动和噪声等质量指标。我厂在精车轴承室后增加了一道挤压工序,大大提高了轴承室的尺寸精度、圆柱度和粗糙度之精度,对降低电机的振动和噪声,收到了较好的效果。刀具结构如图1所示。刀杆8通过紧定销5与     

基于谐响应分析方法的微型电机振动失效分析

以HOERBIGER微型电机为研究对象,建立了电机单自由度动力学模型,列出碳刷-扭簧系统的运动微分方程,采用谐响应分析方法求解系统的幅频响应特性。通过有限元软件计算获得在简谐激振下碳刷-扭簧系统的幅频响应特性曲线。分析结果表明,电机转速对电机振动幅度影响较大。根据所获得的电机转速与振动规律,合理地选择电机转速,可以避开系统可能出现的共振及跳跃等不稳定现象,从而有效地避免电机的振动失效对电机寿命试验的影响,为合理确定电机寿命提供理论分析依据。     

带弹性支撑和挤压油膜阻尼器的高速电机支撑系统实验研究

以100 kW级工作转速为45 000 r/min的高速永磁同步电机为实验样机,对采用鼠笼式弹性支撑和挤油膜阻尼器的滚动轴承支撑系统进行研究。分析了弹性支撑和挤压油膜阻尼器的刚度和阻尼特性,在此基础上分别计算出刚性支撑和弹性阻尼支撑时轴承–转子系统的临界转速和瞬态动力特性。最后在样机上进行对比实验,并对电机机壳振动加速度和弹性支撑笼条微应变信号进行分析。结果表明,弹性阻尼支撑可以使转子以较低的转速通过其刚体模态,同时对转子的振动起到良好的抑制作用。实验样机稳定运行在设计工作转速,其分析和实验结果为高速电机轴系设计和动力学分析提供了参考。     

提高端盖刚度降低电机轴向振动

在Y、YKK、YKS系列高压电动机的制造过程中,经常出现振动超标现象,尤其轴向振动突出。通过观察和检测数据分析,电动机的平板式钢板端盖改为盘式铸铁端盖,可提高端盖刚度,降低电机轴向振动。     

凝泵电机变频运行振动分析及诊断

针对凝泵电机变频运行中出现的振动问题进行分析。测试了电机单转和连泵转两种状态下的振动随转速变化特性,指出振动主要是由电机转子和泵转子共同引起的。变频降速运行时,系统处于共振状态,导致振动对不平衡力敏感。针对电机转子和泵转子上的不平衡量,分别开展了动平衡试验,有效地降低了机组在整个变频转速区域内的振动。     

中型高速电机柔性轴动力特性的计算

针对已往采用经验公式计算中型高速柔性轴异步电机的转轴临界转速所存在的问题，研究了磁拉力和滑动轴承对柔性轴电机转轴的临界转速和动态响应的影响，特别指出磁拉力对转挠度的影响是复杂的，在此基础上，提出了柔性轴电机转轴动力特性的数值计算方法。为中型高速柔性轴电机的转轴设计提供了依据。     

中型高速电机柔性轴动力特性的计算

针对已往采用经验公式计算中型高速柔性轴异步电机的转轴临界转速所存在的问题,研究了磁拉力和滑动轴承对柔性轴电机转轴的临界转速和动态响应的影响,特别指出磁拉力对转轴的挠度的影响是复杂的。在此基础上,提出了柔性轴电机转轴动力特性的数值计算方法。为中型高速柔性轴电机的转轴设计提供了依据。     

金属橡胶滚动轴承-高速永磁电机转子动力特性分析

利用金属橡胶良好的刚度与阻尼特性,将金属橡胶与滚动轴承组合,应用于某小型高速永磁电机来支承电机转子。基于DyRo Be S对该转子的动力特性进行分析,并与纯滚动轴承转子对比,结果表明:采用金属橡胶后,电机转子临界转速有效降低,从而远离工作转速,并使转子稳态不平衡响应明显减小。同时分析了金属橡胶环孔隙度、厚度和宽度对电机转子临界转速的影响,为后续试验及工程应用研究提供参考。     

高速变频电机开发中的关键技术

对高速变频三相异步电机开发中遇到的关键技术进行了研究,使用有限元法对转子强度和临界转速进行了校核并提出了抑制振动的方法。最终测试结果表明,电机各项技术指标满足设计要求。