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小功率永磁同步电动机振动噪声的计算与分析

作　者: 张增杰
导　师: 李岩
学　校: 沈阳工业大学
专　业: 电机与电器
关键词: 永磁同步电动机电磁力波固有频率振动噪声模态分析
分类号: TM341
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

近年来，随着电力电子技术、智能电机控制理论、永磁材料和材料加工工艺的快速发展，永磁同步电机得到快速推广和应用。永磁同步电动机具有小体积，低损耗和高效率等众多优势，基于改善生活环境、节约能源和环境保护的需要，对其研究有着重要的意义。随着社会的发展，电机的噪音水平已被列为衡量其质量的一项重要指标。因此，电机产品噪声控制的优劣将要成为市场竞争的主要因素。从而，低噪音电机将成为未来重点开发和推广的产品之一。本文结合国内外电机振动噪声研究的现状，主要研究小功率永磁同步电动机气隙磁场对电机产生的振动及辐射噪声的影响。基于有限元法对永磁电动机进行瞬态磁场计算、结构模态分析等。首先，对永磁同步电机电磁力波的机理进行研究。针对永磁同步电动机，从理论上进行定转子磁势及合成磁场的谐波分析，并形成解析计算方法。利用傅里叶分析得到径向气隙磁密和径向电磁力的频谱特性，分析其电磁力波次数及其频率。结合电磁计算对电机结构进行噪声计算。并用实验结果验证了解析分析的有效性和准确性。其次，进行了永磁电机结构模态分析。利用解析法和有限元方法计算电机结构的固有频率，总结了计算电机固有频率有效方法。最后，进行电机结构参数对电机振动噪声的计算与分析，提出电机减振降噪的可行措施和建议。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章绪论  10-16
  1.1 课题研究目的及意义  10-11
  1.2 课题的国内外研究现状及分析  11-14
    1.2.1 电磁振动与噪声分析  11-12
    1.2.2 电机结构模态分析与发展  12-13
    1.2.3 不同供电频率分析  13-14
  1.3 本课题的主要研究内容  14-16
第二章永磁同步电机电磁振动噪声机理研究  16-38
  2.1 永磁同步电动机磁场分析  17-22
    2.1.1 定、转子磁势分析  17-19
    2.1.2 磁动势谐波次数分析  19-21
    2.1.3 气隙磁场分析  21-22
  2.2 永磁同步电动机电磁力波计算与分析  22-27
    2.2.1 永磁体产生的电磁力波  23-24
    2.2.2 定子绕组磁动势产生的电磁力波  24-26
    2.2.3 定转子磁动势相互作用产生的电磁力波  26-27
  2.3 永磁同步电动机电磁振动噪声产生机理  27-29
  2.4 解析法分析振动噪声的准确性验证  29-37
    2.4.1 解析分析  29-32
    2.4.2 有限元分析验证  32-35
    2.4.3 实验验证  35-37
  2.5 小结  37-38
第三章永磁同步电动机结构模态分析  38-51
  3.1 计算方法  39-44
    3.1.1 机械阻抗理论法  39-40
    3.1.2 圆柱壳理论法  40-43
    3.1.3 有限元法  43-44
  3.2 弹性模量的选择与计算  44-46
  3.3 电机固有频率的计算与分析  46-50
  3.4 小结  50-51
第四章电机结构参数对振动噪声的影响  51-68
  4.1 槽口宽度对永磁同步电动机振动噪声的影响  52-54
  4.2 极弧系数对永磁同步电动机振动噪声的影响  54-57
  4.3 槽极配合对永磁同步电动机振动噪声的影响  57-61
  4.4 空载和负载情况下永磁同步电机电磁振动噪声的分析  61-64
  4.5 转子偏心对永磁同步电动机振动噪声的影响  64-67
  4.6 小结  67-68
第五章结论  68-69
参考文献  69-72
在学研究成果  72-73
致谢  73

小功率永磁同步电动机振动噪声的计算与分析

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