转子具有静偏心的三相异步电机的磁-固耦合激励力分析与实验研究

发布时间：2021-01-12 15:01

　　电磁噪声作为大中型异步电机的主要噪声,是由气隙径向电磁力激励电机定、转子振动,并向外辐射声波产生的。随着现代生活及生产工作中异步电机的功率、转速和力矩输出不断提升,电磁振动和噪声问题也日趋严重。电磁力的计算和预测对于电机结构电磁振动分析和减振降噪具有关键意义。目前,对于电磁激励力的分析主要局限于电磁学领域,缺少对电磁场与结构场之间耦合作用的分析。为了建立异步电机磁-固耦合动力学模型,并准确计算预测电机不平衡运行状态下的气隙径向电磁激励力,本文推导了转子-气隙系统的拉格朗日-麦克斯韦能量方程,采用四阶龙格库塔法计算了异步电机存在静偏心状态下的转子振动响应的数值解,根据转子实际振动偏心计算了各阶次不平衡电磁力波,最后分析了转子主轴系统弯曲刚度以及初始静偏心大小对气隙磁场和径向电磁力的影响。通过实验研究验证了理论建模和数值计算的准确性。结果表明,在异步电机静偏心状态下,气隙磁场受转子振动偏心影响而发生改变,电机转子弯曲刚度越小且初始静偏心越大,气隙磁场的分布就越不均匀,导致电机定子受到的径向电磁激励力也会越大。因此本文的理论建模和数值计算过程可以提高异步电机不平衡电磁力的计算精度,尤其对于细... 

【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：硕士

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电磁力波计算分析流程图

上海交通大学硕士学位论文响电机起动等。大量实验和理论研运行性能，因此在电机设计中总是高于其它谐波成分能量。为了便于似，下面分别计算基波的磁势以及相绕组磁势是由三个对称的单相绕。绕组形式决定了磁势的大小和波，在电机定、转子铁心中安放绕组图 2-3 所示，匝数为 W 的绕组线圈出来，由一侧气隙进入转子铁心，路之间没有交叉，分别构成闭合回表达式为：

图 2- 4 单相集中整距绕组的基波和谐波磁势ental and harmonic wave for single-phase concentrated full-pitchpotential分析理论，由矩形波分解得到的基波磁势幅值为矩运行的异步电机通常为三相对称绕组，每相电流在时因此将三相电流合成以后，电流幅值增加为单相的 3路数，p 为电机的极对数，q 为电机每相每极定子槽数I 为激磁电流的有效值，可以推导得到三相集中整距绕。 ф W I W I 的绕组通常不是集中整距绕组，为了削弱谐波分量，，同时也需要考虑绕组的分布和短距对基波磁势的削布对磁势的影响

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于有限元的异步电机电磁振动分析[J]. 王玎,祝长生,符嘉靖.  振动与冲击. 2012(02)
[2]鼠笼异步电动机电磁噪声的仿真分析[J]. 王荀,邱阿瑞.  微电机. 2011(07)
[3]Lagrange-Maxwell方程与发电机组磁饱和参数共振[J]. 杨志安,李文兰,邱家俊,席晓燕.  应用数学和力学. 2007(11)
[4]含耗散函数的拉格朗日方程及耗散函数的物理意义[J]. 王振发.  山东轻工业学院学报(自然科学版). 2001(02)
[5]低速异步电动机由非线性电磁力激发的参数共振[J]. 邱家俊.  应用科学学报. 1993(02)



本文编号：2973002