异步电机电磁振动计算与分析

为了定量分析异步电机的电磁力及其对电机电磁振动的影响,采用解析法和有限元法,计算分析了电动机谐波电磁力以及电磁振动,在此基础上对电磁力进行了分析,得出了空间阶次和频率之间的关系,说明了谐波电磁力的主要组成部分以及产生原因。并通过电机空载试验加速度频谱测量结果对比分析,说明了谐波电磁力波和电机振动计算的准确性。最终给出了降低电磁振动的措施和方法,为分析异步电机电磁振动机理和抑制电磁振动提供了参考依据。     

异步电机电磁振动分析和评价

三相异步电机运行时,气隙中存在基波与一系列谐波磁场,它们互相作用除产生引起转矩的切向力外,还会产生许多高次、频率各不相同的旋转径向电磁力波.对于6级、8级等级数更高的电机,转速较低,电磁力波导致的槽频率成分可能不超过1000Hz,从而位于振动烈度频率范围评价区间之内,当槽频率成分幅值较大时,会导致电机振动烈度值超标.现...     

方形异步电机定子振动分析

对方形机壳异步电动机的定子振动分析模型作了研究,给出了一种比双环模型更适用的多自由度模型,并对典型结构的方形异步电机进行 实际分析,验证了这一理论的正确性。     

车用永磁同步电机径向电磁振动特性

随着转速升高和负载加重,车用高功率密度永磁同步电机的电磁振动和噪声问题逐渐突出,同时电动汽车对机械振动和噪声强度的限制却更加严格.针对这一问题,建立永磁同步电机沿空问分布的径向力波解析式,从电磁力波角度研究分析永磁同步电机电磁振动成因,并分析其分布规律以及电磁振动相关的影响因素.同时,进行两种实验样机的机械有限元分析,获取模态振型和频率特征的详细分析数据.最后,对实验样机高速下的振动和噪声特性进行实验测量和数值分析,验证了径向电磁力波解析式以及模态分析结论与实验测试数据频谱特征的一致性.     

永磁同步推进电机电磁振动分析

依据Maxwell应力方程推导了永磁同步电机径向电磁力的解析表达式,分析归纳了电机内各阶次、各频率径向电磁力的来源。以一台45槽10极永磁同步推进电机为例,分别建立了电机电磁有限元模型和结构有限元模型,并进行了模态分析;将电磁有限元模型中得到的径向电磁力耦合到结构有限元模型中,对电机进行了电磁振动谐响应分析;最后将样机实测加速度频谱与有限元仿真结果进行对比,验证了径向电磁力解析式及电磁振动有限元仿真结果的正确性。     

基于Inventor有限元仿真的异步电机转子模态分析

转子机构是异步电机重要核心部分,电机工作过程中会产生较大离心力,进而不可避免会产生振动,振动直接影响转子机构的疲劳强度,影响电机的使用寿命。通过Inventor软件对转子机构进行建模及有限元模态分析,获得转子机构的前八阶模态,并与激励频率对比,了解转子机构的模态特性,为后续异步电机研发和改进产品性能与优化迭代提供依据。     

内置式永磁同步电机不同转子拓扑结构的电磁性能及电磁振动噪声分析

为了研究转子拓扑结构对内置式永磁同步电机(IPMSM)电磁性能以及电磁振动噪声的影响,以8极48槽永磁同步电机为例,根据设计指标,分别建立单层和双层永磁体两种内置式转子的永磁同步电机有限元模型,两个模型在定子、绕组、永磁体用量及轴向长度上完全一致。首先,从磁路结构的角度分析交直轴电感的区别,并分别对电机的交直轴电感参数、转矩波动、空载反电势及其谐波含量和输出外特性进行有限元分析比较。其次,根据麦克斯韦张量法推导出径向电磁力密度的解析表达式,并分别将两台电机的气隙磁密和径向电磁力密度及经过傅里叶分解后的谐波含量进行分析比较。最后,建立电机的三维有限元模型,计算定子铁心和定子组件径向模态的振型及固有频率,并对两台电机的电磁振动噪声特性进行仿真分析比较。结果表明,对于内置式永磁同步电机,在永磁体用量相同的情况下,双层永磁体比单层永磁体的转子结构具有更加良好的电磁特性及电磁振动噪声表现。     

大型三相异步电机电磁设计程序

本文根据电磁设计理论,结合国内大型电机的结构及制造厂的工艺特点,在吸收国内外大中型异步电机设计程序合理思想的基础上,对大型三相异步电机电磁设计程序进行了合理的改进。     

车用异步电机的电磁噪声分析与抑制

分析车用异步电机的电磁噪声问题。分析一台电动汽车牵引用异步电机空载噪声过大的原因,定位噪声的主要来源。基于Ansys Workbench多物理场仿真分析平台建立样机的电磁-结构-声场仿真模型,对样机的电磁噪声进行仿真预测,并通过试验测试和有限元仿真的噪声频谱对比验证电磁噪声仿真的正确性。对样机电磁噪声过大的原因进行理论分析,通过更改槽配合抑制电磁噪声,并通过噪声测试验证理论分析的正确性。     

高速电机电磁振动问题的分析及处理

高速电机的电磁振动一直是困扰设计和工艺人员的难题,针对某型号电机的二倍频振动,根据电磁振动理论进行理论分析,并用Ansys有限元软件对其进行模态分析,分析结果与试验结果较为吻合。根据分析结果对该电机进行处理,成功解决了此例高速电机的电磁振动问题。     

气隙大小对电机电磁振动的影响分析

以核电站用立式电机为研究对象,通过对电磁力波瞬态值的分析,确定了气隙磁通密度与电磁力波对电磁振动的影响关系;利用有限元分析对不同气隙值时气隙磁场分布、三相感应电势的谐波含量变化及线端电压总畸变量趋势进行研究,对气隙增大产生的功率因数等各项性能参数的变化进行分析,并将仿真结果与解析计算对比,验证了解析计算的准确性;最后样机进行振动测试试验,通过气隙磁场变化的仿真结果和试验结果对比,验证了仿真计算的准确性。     

不对称磁障对IPMSM电磁振动噪声的影响分析

针对目前一些采用不对称磁障法降低内置式永磁同步电机(IPMSM)转矩脉动的研究并未细致分析其对电机电磁振动噪声产生何种影响的问题,以一台37 kW IPMSM为研究对象,建立了原始电机和具有不对称磁障结构电机的电磁场有限元模型与振动噪声耦合模型,对比分析了不对称磁障结构对电机振动噪声的影响。从理论上分析了永磁电机径向电磁力波的阶次、频率特征,并利用有限元法与二维傅里叶分解法对得到的气隙处径向电磁力波进行分解。建立定子结构有限元模型,对其进行模态分析。在仿真平台搭建振动噪声耦合模型,仿真得到电机定子振动响应与电磁噪声。结果表明,采用不对称磁障的设计方法虽然能降低电机的转矩脉动并且不会牺牲电机输出转矩,但会产生其他倍频的电磁力,增加相对应频率点的振动响应,增大电机的振动噪声,设计时需综合考虑。     

分数槽集中绕组永磁同步电机电磁振动分析

以一台48槽44极分数槽集中绕组永磁同步电机为例,理论分析了其电磁力波的频率、幅值、阶数和来源,并利用有限元建立了电机的磁-固耦合仿真模型,得到了电机的电磁振动频谱特性.通过振动实测结果验证了理论分析和有限元结果的正确性,为分析分数槽集中绕组永磁同步电机电磁振动机理和抑制电磁振动提供了参考依据.     

大型汽轮发电机定子端部绕组整体结构的电磁振动

采用正交各向异性叠层复合材料加筋圆锥壳模型，对大型汽轮发电机定子端部绕组整体结构的振动问题进行了研究。首先，根据发电机的结构特点及虚功原理，建立了复合材料加筋圆锥壳体的基本运动方程，以及用位移表示的定子端部绕组振动控制方程。其次，将内外层绕组的电流密度进行基波富氏展开，得到了电流负载的表达式，并在此基础上，运用电磁学和电机学知识，采用分离变量法，推得了定子端部绕组区域磁感应强度及电磁力的分布表达式。最后，对电磁力激发下的动力响应方程进行了解析求解，并通过数值计算，分别得到了端部绕组的固有振动频率、电磁力分布及动力响应的计算结果。所得结论，可为工程实际问题的解决提供一定的帮助。     

高速异步电主轴电机的电磁噪声分析

采用有限元法分析了高速异步电主轴电机定子结构的动力学特性(振型、固有频率),分别采用解析法和有限元法分析了电机在额定转速60 000 r/min下空载和负载的电磁力波,利用傅里叶变换对径向气隙磁密和径向电磁力波进行了谐波分析,得到了不同阶次不同频率下的谐波幅值。还将得到的电磁力波加载到电机定子相应节点处,对高速异步电主轴电机进行了电磁振动和声场分析,并计算出电机在空载和负载情况下产生的电磁噪声。     

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。     

异步电机电磁振动研究综述

异步电动机是将电能转化为机械功的关重设备,在工业和人类生活中有着极为广泛的应用。振动作为电能-机械能转换不可避免的环节,其影响了能量转换的效率以及设备的安全性、可靠性,一般对振动问题的总结与描述从故障诊断的角度进行了分析研究较多,而从振动产生机理及动力学的方面进行论述却很少。综述力求以动力学(激励源)研究为基础,力求搭建异步电机电磁振动系统性的分析途径与方法,以帮助工程技术人员掌握异步电机电磁振动理论的进展并为深入研究提供借鉴。首先介绍了电机中电磁振动的来源,包括机械因素和电磁因素。并介绍电磁振动分析的理论方法。     

车用异步电机的电磁振动/噪声分析(英文)

该文对电动汽车驱动用异步电机的电磁振动/噪声进行分析和抑制,以一台额定功率40 kW异步电机的电磁噪声分析为例,列写可能引起异步电机电磁振动/噪声的危险电磁力波,并采用有限元法仿真获得电机关键工作点的气隙磁密,对磁密谐波进行时空谐波分析,从而确定危险电磁力波的幅值、次数和频率。采用有限元法分析电机结构的固有频率。通过电磁力波和电机结构的模态分析研究车用异步电机的电磁噪声特性,并通过合理的槽配合选择抑制电磁噪声。测试电机的空载噪声,通过空载噪声频谱的对比证明电磁振动/噪声分析的正确性。     

考虑径向电磁力激励下永磁同步电机电磁噪声仿真分析

永磁同步电机产生的电磁振动噪声会对设备运行产生影响,为分析永磁同步电机定子受径向电磁力作用产生的电磁振动噪声特性,提出一种多物理场耦合的电磁振动噪声分析方案。以额定功率500 W、额定转速1 500 r/min的永磁同步电机为对象,采用RMxprt模块建立电机2D模型,基于Maxwell模块对永磁同步电机进行电磁瞬态分析,得到瞬态径向电磁力,通过谐响应分析得到瞬态径向电磁力作用下电机的振动频率,再耦合Acoustics ACT模块对振动噪声分析。分析结果可以反映出瞬态径向电磁力对电机噪声的影响,为抑制电机电磁振动噪声提供一种新思路。