基于感应式能量传输的旋转变压器模态分析及优化

发布时间：2023-05-20 09:29

　　电刷滑环是传统双馈感应电机的重要组成部分,但电刷滑环增加了机械结构工作时出现事故的可能性从而提高了维护成本,因此对传统双馈感应电机的去刷化成为了众多学者研究的重点课题。本文研究的旋转变压器一次绕组和二次绕组不直接接触,其一次侧和二次侧在保证相对旋转的同时,还能将能量进行传输,因此旋转变压器能够替代电刷滑环,实现去刷化的目标。旋转变压器的结构中存在气隙,在旋转变压器工作时,一次侧在气隙磁场的影响下会产生电磁力,因此出现了振动噪声。在电机领域,众多学者对其振动噪声进行了深入的探讨;而本文所研究的旋转变压器是由山东大学设计研发的一种新型结构,需要对其进行振动噪声研究。本文对山东大学所设计研发的旋转变压器进行了径向电磁力的分析与模态分析,研究旋转变压器各结构参数与其振动噪声的关系,并对旋转变压器的相关参数因素进行结构优化,进一步提升旋转变压器的性能。本文对山东大学所研发的旋转变压器的振动噪声进行了详细的分析研究,主要工作和创新点如下:1)旋转变压器径向电磁力分析。变压器振动噪声的产生主要是由径向电磁力引起的,本文首先针对旋转变压器定子内表面受到的径向电磁力进行了研究。本文以旋转变压器中的气隙磁...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题研究的背景及意义
    1.2 研究现状
        1.2.1 旋转变压器的研究现状
        1.2.2 径向电磁力的研究现状
        1.2.3 模态分析的研究现状
    1.3 本文研究的主要内容
第2章 旋转变压器的径向电磁力分析
    2.1 引言
    2.2 旋转变压器的径向电磁力理论分析
    2.3 旋转变压器的径向电磁力有限元分析
        2.3.1 不同气隙路径上旋转变压器径向电磁力分析
        2.3.2 不同气隙长度旋转变压器径向电磁力分析
        2.3.3 气隙偏心时的旋转变压器径向电磁力分析
    2.4 本章小结
第3章 旋转变压器的定子系统模态分析
    3.1 引言
    3.2 模态分析基本原理
    3.3 旋转变压器定子铁心的模态分析
        3.3.1 定子铁心的有限元模态分析
        3.3.2 定子铁心的材料参数对模态的影响
    3.4 旋转变压器定子系统其他结构部件的模态分析
        3.4.1 定子绕组对旋转变压器模态的影响
        3.4.2 定子外壳对旋转变压器模态的影响
        3.4.3 定子端盖对旋转变压器模态的影响
        3.4.4 旋转变压器定子系统整体模态特性的仿真分析
    3.5 本章小结
第4章 旋转变压器转子的模态分析计算
    4.1 引言
    4.2 转子动力学基本原理
    4.3 旋转变压器转子模态分析
        4.3.1 旋转变压器转子模态的有限元计算
        4.3.2 旋转变压器转子结构参数的模态特性分析
    4.4 本章小结
第5章 基于Taguchi方法的旋转变压器结构优化研究
    5.1 引言
    5.2 Taguchi方法在旋转变压器优化设计中的应用
    5.3 最优化结果分析
        5.3.1 最优化径向电磁力分析
        5.3.2 最优化模态分析
    5.4 本章小结
第6章 总结与展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文
学位论文评阅及答辩情况表



本文编号：3820869