基于ANSYS的车用永磁同步电机结构模态分析

发布时间：2021-01-24 07:24

　　针对车用驱动电机在运行过程中存在噪声且永磁同步电机电磁噪声主要由径向电磁力产生的问题,以某城市客车48槽车用永磁同步电机为研究对象,建立三维电磁仿真模型,通过有限元法,运用Ansys Workbench模块分别对电机的定子和整机进行模态阶数和模态频率的分析,得到其模态固有频率,并进行电机模态试验验证。结果表明,电机高阶模态固有频率最高;电机整体在低阶径向模态下,刚度增加速率优于质量的增大;随着模态阶数的变大,质量增加速率则反超刚度的增速。 

【文章来源】：微电机. 2020,53(07)北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

定子铁心有限元模型

对于电机整体结构,永磁转子通过轴承与电机定子系统装配为一体。由于实际应用的轴承滚珠与轴承的接触形式为线与面接触,由于仿真软件的局限性,故对样机轴承进行合理的简化处理。将滚珠简化为圆环实体,使得接触方式为面面接触,降低了设置难度,减轻了计算量,同时提高了精度。运用Ansys Workbench软件对电机整体结构进行有限元模态分析,提取2～5阶的模态振型,最终得到径向模态振型如图2所示。分析电机整体的刚度以及质量发现,电机整体在低阶径向模态状态下,刚度增加速率优于质量的增大,因此导致模态频率升高;随着模态阶数的变大,质量增加速率则反超刚度的增速,故而模态频率降低。电机整机模态频率如表4所示。

电机的模态实验采用锤击法进行,主要通过对样机某点输入动态信号,测量输出响应,根据测量数据得到的传递函数和相干函数,以此确定电机的固有频率,如图3～图5所示。图4 激励和响应的相干函数


本文编号：2996842