考虑壳体变形影响的电机磁固耦合振动分析
发布时间：2022-01-06 13:14
车用驱动电机噪声的主要贡献是电磁噪声,其声压的大小及频谱特征直接影响电动汽车整车的NVH（Noise、Vibration and Harshness）性能。电磁力是电磁噪声的激励源,在其作用下电机壳体、定子发生变形产生振动,与此同时,定子变形会改变气隙的结构,从而影响气隙磁场的分布使电磁力发生变化,最后又会反过来影响到电机的振动噪声特性,目前对于这种磁固强耦合的研究还很少,具有探索意义。本文以某车驱动用永磁同步电机为研究对象,通过理论、仿真和实验相结合,在研究电机电磁力波动特性、结构动态特性和壳体变形对电机磁固耦合分析的影响的基础上对电机电磁振动噪声特性进行分析。本文研究的主要内容有:首先从理论上对电机电磁力的波动特性进行了阐述,然后通过建立的电机三维电磁场有限元分析模型,对定子齿部所受的电磁力进行了仿真计算,并对其空间分布特征和频谱特性进行了分析,分析结果与理论推导的结果相吻合。考虑了硅钢片的叠加效应和绕组质量的影响,建立了电机定子系统结构有限元分析模型并做了自由模态分析,同时通过模态实验验证了结构有限元模型的正确性。在此基础上模拟台架安装状态对电机定子系统做了约束模态分析,并据此对...
【文章来源】：重庆理工大学重庆市
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电机电磁力的空间模数模数为0模数为1模数为2模数为3模数为4
它们可以为常数也可以为 0，该边界条件又称为第二类边界条件，如果 f ( )和 h ( )0，则称为第二类齐次边界条件。3）洛平边界条件( ) f( )n + （2.27其中， 为洛平边界，n 是边界 的外法线矢量， 和 为常数， f ( )为一函数。该边界条件又被称为第三类边界条件。对于电机电磁场的分析，通常使用第一类和第二类边界条件，这两种边界条的具体选择与求解函数有关。.4 电机三维电磁场分析模型本文的研究对象为某纯电动车的驱动用永磁同步电机，该电机的结构如图 2.1，三相电供电，永磁体布置类型为内置式，4 对极，定子开有 48 槽，且无斜槽极，冷却方式采用水冷，额定功率为 68kW，额定转矩为 174Nm。
图 2.2 定子铁芯数模 图 2.3 转子铁芯数模三相绕组建模 ANSYS Maxell 自带的绕组工具输入绕组关键参数，如表 2.2，建立电型，如图 2.4，材料为铜。表 2.2 三相绕组关键参数项目 参数 项目 参数线尺寸（直径） 0.85mm 绕法 链式并绕根数 17 节距 6匝数 5 接法 星形层数 单层 并联支路数 2
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于阶次分析的永磁同步电机噪声源识别[J]. 林福,左曙光,吴旭东,吴双龙,毛钰. 农业工程学报. 2016(17)
[2]基于电流谐波优化的动力总成振动控制[J]. 陈诗阳,于蓬,章桐. 制造业自动化. 2016(04)
[3]考虑流固耦合的动力总成振动响应仿真研究[J]. 陈诗阳,于蓬,章桐,郭荣. 机械传动. 2016(02)
[4]三相交流永磁同步电动机电磁振动的理论建模与分析[J]. 李良,蒋宇晨. 机械强度. 2016(01)
[5]基于ANSYS的高速永磁电机转子模态分析[J]. 杨桃月,张贤信. 机电技术. 2015(05)
[6]倾斜偏心下轮毂永磁同步电机电磁力分析[J]. 左曙光,张国辉,吴旭东,高丽华,沈健. 浙江大学学报(工学版). 2015(05)
[7]极槽配合和绕组层数对永磁同步电机振动的影响分析[J]. 左曙光,林福,孙庆,马琮淦,谭钦文. 振动与冲击. 2014(13)
[8]气隙偏心下永磁电机转子系统的振动特性分析[J]. 岳二团,甘春标,杨世锡. 振动与冲击. 2014(08)
[9]电动汽车的瓶颈与突破——2013新能源汽车产业发展高峰论坛焦点透视颈[J]. 潘烨,成岩. 商场现代化. 2013(31)
[10]电动汽车用永磁同步电机振动噪声的计算与分析[J]. 李晓华,黄苏融,李良梓. 电机与控制学报. 2013(08)
博士论文
[1]异步电机定子系统磁固耦合振动机理研究[D]. 李佰洲.天津大学 2014
[2]永磁同步电机电磁振动分析[D]. 杨浩东.浙江大学 2011
[3]永磁同步电动机振动与噪声特性研究[D]. 于慎波.沈阳工业大学 2006
硕士论文
[1]电动汽车用永磁同步电机的电磁振动噪声分析研究[D]. 包猛.合肥工业大学 2014
[2]基于磁固耦合的永磁电机电磁振动分析[D]. 韩汇文.浙江大学 2014
[3]永磁电机电磁振动的磁—固耦合分析[D]. 符嘉靖.浙江大学 2012
本文编号：3572518
【文章来源】：重庆理工大学重庆市
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电机电磁力的空间模数模数为0模数为1模数为2模数为3模数为4
它们可以为常数也可以为 0，该边界条件又称为第二类边界条件，如果 f ( )和 h ( )0，则称为第二类齐次边界条件。3）洛平边界条件( ) f( )n + （2.27其中， 为洛平边界，n 是边界 的外法线矢量， 和 为常数， f ( )为一函数。该边界条件又被称为第三类边界条件。对于电机电磁场的分析，通常使用第一类和第二类边界条件，这两种边界条的具体选择与求解函数有关。.4 电机三维电磁场分析模型本文的研究对象为某纯电动车的驱动用永磁同步电机，该电机的结构如图 2.1，三相电供电，永磁体布置类型为内置式，4 对极，定子开有 48 槽，且无斜槽极，冷却方式采用水冷，额定功率为 68kW，额定转矩为 174Nm。
图 2.2 定子铁芯数模 图 2.3 转子铁芯数模三相绕组建模 ANSYS Maxell 自带的绕组工具输入绕组关键参数，如表 2.2，建立电型，如图 2.4，材料为铜。表 2.2 三相绕组关键参数项目 参数 项目 参数线尺寸（直径） 0.85mm 绕法 链式并绕根数 17 节距 6匝数 5 接法 星形层数 单层 并联支路数 2
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于阶次分析的永磁同步电机噪声源识别[J]. 林福,左曙光,吴旭东,吴双龙,毛钰. 农业工程学报. 2016(17)
[2]基于电流谐波优化的动力总成振动控制[J]. 陈诗阳,于蓬,章桐. 制造业自动化. 2016(04)
[3]考虑流固耦合的动力总成振动响应仿真研究[J]. 陈诗阳,于蓬,章桐,郭荣. 机械传动. 2016(02)
[4]三相交流永磁同步电动机电磁振动的理论建模与分析[J]. 李良,蒋宇晨. 机械强度. 2016(01)
[5]基于ANSYS的高速永磁电机转子模态分析[J]. 杨桃月,张贤信. 机电技术. 2015(05)
[6]倾斜偏心下轮毂永磁同步电机电磁力分析[J]. 左曙光,张国辉,吴旭东,高丽华,沈健. 浙江大学学报(工学版). 2015(05)
[7]极槽配合和绕组层数对永磁同步电机振动的影响分析[J]. 左曙光,林福,孙庆,马琮淦,谭钦文. 振动与冲击. 2014(13)
[8]气隙偏心下永磁电机转子系统的振动特性分析[J]. 岳二团,甘春标,杨世锡. 振动与冲击. 2014(08)
[9]电动汽车的瓶颈与突破——2013新能源汽车产业发展高峰论坛焦点透视颈[J]. 潘烨,成岩. 商场现代化. 2013(31)
[10]电动汽车用永磁同步电机振动噪声的计算与分析[J]. 李晓华,黄苏融,李良梓. 电机与控制学报. 2013(08)
博士论文
[1]异步电机定子系统磁固耦合振动机理研究[D]. 李佰洲.天津大学 2014
[2]永磁同步电机电磁振动分析[D]. 杨浩东.浙江大学 2011
[3]永磁同步电动机振动与噪声特性研究[D]. 于慎波.沈阳工业大学 2006
硕士论文
[1]电动汽车用永磁同步电机的电磁振动噪声分析研究[D]. 包猛.合肥工业大学 2014
[2]基于磁固耦合的永磁电机电磁振动分析[D]. 韩汇文.浙江大学 2014
[3]永磁电机电磁振动的磁—固耦合分析[D]. 符嘉靖.浙江大学 2012
本文编号：3572518
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