转子偏心对永磁同步电机振动噪声的影响分析--《机电一体化》2017年06期
转子偏心对永磁同步电机振动噪声的影响分析
【摘要】：首先通过对永磁同步电机在不同偏心形式下的径向电磁力波进行时空二维分解,结合径向电磁力波的解析表达式,分析了转子不同偏心形式对径向电磁力波空间阶次和频率特性的影响,然后分别采用模态叠加法和声学边界元法对转子偏心下的电磁振动和噪声进行仿真计算,在此基础上分析了转子不同偏心形式对电磁振动和噪声的影响,合理解释了偏心使电机振动和噪声加剧的原因。结果表明,转子静态和动态偏心均会使电磁振动和噪声增大,且电磁振动和噪声峰值会偏移至更靠近定子低阶模态频率处;在相同的偏心量下,动态偏心下电磁振动和噪声相较于静态偏心更大。
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【分类号】：TM341
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&&&永磁同步电动机振动与噪声特性研究
永磁同步电动机振动与噪声特性研究
对于电动机振动与噪声的研究，起源于上世纪40年代。主要是针对感应电动机、同步电动机和直流电动机的振动与噪声特性而展开的研究。而稀土永磁同步电动机是新兴的一种高效特种电机，对其振动与噪声特性进行全面和深入的研究却相当少。永磁同步电动机振动与噪声一直是困扰人们的难题，严重时可成为直接决定到该产品能否稳定运行的关键因素和能否满足标准限值的瓶颈。因此，该项研究可解决产品设计中的该项关键技术，促进科技、经济和社会的发展，加速形成国民经济的新的增长点。
本文关于永磁同步电动机振动与噪声特性研究分以下几个方面：首先计算永磁同步电动机各向异性支承有阻尼转子-轴承系统临界转速。计算中建立了加时间因子的传递矩阵并用双重步OR法进行求解。由于永磁同步电动机转子的涡动直接产生转子的动偏心，在气隙中产生不平衡磁拉力；该力又进一步影响电动机转子的临界转速，加大转子的动偏心。因此，永磁同步电动机转子-轴承系统临界转速计算是一个典型的机电耦合问题。
通过永磁同步电动机转子动偏心负载下的二维运动电磁场计算，表明气隙磁密波形与永磁体布置方式、电流的谐波、绕组的分布形式、定转子齿槽数量和形状及功率角直接相关。计算发现当转轴位置从空载的d轴随功率角和电流增大到负载的q轴时，气隙磁密波形逐渐从矩形变为接近正弦形。通过气隙径向电磁力的计算和谐波分析，用数值方法找到了产生径向电磁力谐波的规律。
电动机定子的模态分析是确定电动机定子在径向电磁力作用下是否发生共振的重要手段。用三维有限元法计算了11kW永磁同步电动机和9.5kW交流永磁电梯电动机定子的各阶模态。将径向电磁力作用于其模型，计算出所有点的位移、速度和加速度响应，为定子振动模态阶数与声辐射系数关系的研究及振动和噪声值的预估奠定了基础。
通过永磁同步电动机振动与噪声的实验研究，确定了动偏心存在的情况下，径向电磁力频率与电磁噪声频率的关系。从理论和实验上得出结论，在由脉宽调制控制的交流永磁电动机组成的系统中，逆变器开关频率是影响电动机噪声辐射的主要因素。
摘要： 对于电动机振动与噪声的研究，起源于上世纪40年代。主要是针对感应电动机、同步电动机和直流电动机的振动与噪声特性而展开的研究。而稀土永磁同步电动机是新兴的一种高效特种电机，对其振动与噪声特性进行全面和深入的研究却相当少。永磁同步电动机振动与噪声一直是困扰人们的难题，严重时可成为直接决定到该产品能否稳定运行的关键因素和能否满足标准限值的瓶颈。因此，该项研究可解决...&&
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指导教师签名：力专宝
力of 6年f具弓0日
江苏大学工程硕士学位论文
永磁同步电机具有效率高、损耗少以及节能环保等优势，在车辆、船舶、工业生产等
诸多领域得到了极大的发展。永磁同步电机在运转过程中会产生机械振动、空气动力学噪
声和电磁振动噪声，前人已经研究出多种解决机械振动和空气动力学噪声的有效方案，而
电磁振动噪声无法彻底消除，是很多永磁同步电机的主要振动噪声源。为了探究永磁同步
电机的电磁振动噪声的控制方法，本文进行了如下研究：
(1)总结归纳国内外前人的研究成果，分析可能用于电磁振动噪声控制的相关方法
以及目前存在的不足。同时介绍本文使用的有限元分析软件，如Ansoft
Virtual．Lab等；
Hypermesh以及LMS
Maxwell软件，建立研究
磁场和1200rpm负载气隙磁场的理论电磁力波频谱。使用Ansoft
电机的结构有限元模型，分析其在空载和负载状态下的气隙电磁场分布情况，并与理论结
果进行对比，验证仿真模型的准确性；
(3)借助带耗散度的拉格朗日方程建立双环型定子的振动微分方程；使用ANSYS建
立定子结构的有限元模型，分析定子结构的不分离约束模态和绑定接触模态，对比电机启
动和稳定运行过程中固有频率的变化情况。将Ansoft激励力加载在定子内表面，计算不同
外壳材料和结构阻尼系数对定子结构振动位移的影响；
立电机结构的3维有限元模型。使用JMAG软件分析空间电磁力分布情况，并导入
析电机参数对声辐射、声压级和声功率的影响，同时提出相关电机振动噪声控制方法，为
电机的电磁振动噪声的减振降噪提供理论依据。
关键词：永磁同步电机，电磁振动，电磁噪声，有限元分析，减振降噪
永磁同步电机电磁振动与噪声分析
江苏大学工程硕士学位论文
motorshave
magnetsynchronous greatadvantageshighefficiency,low
moreandmore
invehiclesand
energyconsu
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在电子工程世界为您找到如下关于“永磁同步电机”的新闻
前侧以及换挡杆周围采用了蓝色饰条进行装饰点缀。　　其次，北汽EU400的配置也是相当丰富的，相应地配备了车身碰撞断电、车身碰撞解锁、胎压监测、前后泊车雷达以及ABS+EBD+EBA+CBC系统等等配置，极大地提升了其车的实用性和安全性。　　最后，新车搭载了一台永磁同步电机，其电机最大输出功率可达136马力，与之匹配的是54.4kWh三元锂电池组。据悉，新车在60km/h等速行驶...
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永磁同步电机具有结构简单、体积小、功率密度高、效率高和功率因数高等优点，在各种高性能驱动
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1 系统结构
针对永磁同步电机高阶、多变...
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ST永磁同步电机开发资源...
·摘要 ：由于永磁同步电机（PMSM）具有转矩控制简单、体积小、高效节能等优点，逐渐成为新型电梯拖动系统发展的主流。本文在给出数学模型的基础上,应用SVPWM调制技术对PMSM进行控制，将广义预测控制应用于电流环节，构成预测PI电流调节器。仿真分析和实际应用结果表明，与传统电流调节器相比,采用预测PI调节器其控制性能有较大提高。...
该文通过大量的文献资料阅读,对永磁同步电机及其相关技术的发展、现状和趋势有了一个比较全面的理解,在此基础上,详细分析了永磁同步电机转矩直接控制的机理,并提出了一套相应的转矩直接控制方案,建立了仿真和试验平台,进行了仿真分析和实验研究,获得了有价值的研究成果.该文的主要内容包括:(1)由空间矢量模型推导出永磁同步电机的磁链、电压和转矩的公式,描述了永磁同步电机转矩直接控制的基本控制机理,分析...
为改变全数字仿真实时性不足并简化DSP编程&，提出了一种永磁同步电机HIL实时仿真方法。详细设计了系统硬件，构建了永磁同步电机的数学及HIL仿真模型...
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