感应电动机电磁力的计算与对电机振动的影响_孙巍

20154211EMCA1221．4300602．200063。-、、。。。TM346A1673-6540201511-0041-06CalculationofElectromagneticForceinInductionMotorandtheInfluenceonVibrationofMotorSUNWei1EＲHEMBAYAＲ2LIMin21．NavalDeputationinWuhan438DistrictWuhan430060China2．ShanghaiElectricalApparatusＲesearchInstituteGroupCo．Ltd．Shanghai200063ChinaAbstractInordertoanalyzequantitativelytheharmonicelectromagneticforceofasynchronousmotoranditseffectonelectromagneticvibrationtheairgapfluxdensityandharmonicelectromagneticforceofmotorwerecalculatedandanalyzedbyusingacombinationofanalyticmethodandthefield-circuitcoupledfiniteelementmethod．Onthisbasistherelationshipbetweenspaceorderamplitudeandfrequencywasobtainedbyusingspace-timetwodimensionalFourieranalysis．Analyticalformulawasusedtoexplaincomponentsandproducingreasonsofharmonicelectromagneticforce．Theaccuracyandapplicationofharmonicelectromagneticforceanalysisisdemonstratedbycomparingwiththemeasurementresultofthevibrationaccelerationofaprototype．Finallythemethodofreducingelectromagneticvibrationwasgivenanditalsoprovidedareferenceforanalyzingthemechanismofelectromagneticvibrationofinductionmotorandreducingvibrationandnoise．Keywordsinductionmotorharmonicelectromagneticforceelectromagneticvibrationfiniteelementmethod0、、。、1-2。、、、。。—14—EMCA201542113-4。、、5-6。。1、3v=6k1+1pω11vz=k1z1+pω12μz=k2z2+vωμ=1+k2zzp1－s[]ω13k1=±1±2…k2=±1±2…z1———z2———ω1———。、3-47brθt=bp+∑vbv+∑μbμ=Bpcospθ－ω1t－φm+∑vBvcosvθ－ω1t－φv+∑μBμcosμθ－ωμt－φμ4。MaxwellPrθt=B2rθt2μo5Prθt———Brθt———μ0———4π×10－7H()m。。4。、、、。63-47。pθt=12μ0B2p2cos2pθ－2ω1t－2φm{+∑v∑μBvBμcosv±μθ－ω1±ωμt－φv±φμ}6f=2×f1=100Hz7r=v－μf=k2zzp1－sf18r=v+μf=k2zzp1－s+2f19、、、。12、3、4。7-9ΩxvA()x+yvA()y=－Js1A=A{010、J=011—24—20154211EMCAJ=Js12J=－σAt+σvl1310-13Ω———Js———A———υ———l———。07-9rAiA+LσAdiAdt+132eA－eB－eC=uArBiB+LσBdiBdt+13－eA+2eB－eC=uBrCiC+LσCdiCdt+13－eA－eB+2eC=uC14rA、rB、rC———A、B、CLσA、LσB、LσC———A、B、CeA、eB、eC———A、B、CuA、uB、uC———。A14－2da－db－dc3·NflSfa∫∫ΩdAdtdΩ+rAiA+LσAdiAdt=uA15da、db、dc———+1－1Nf———Sf———a———l———。HTBUB+Lr1dir2dt+Ｒr1ir1=016HB———UB———Lr1———ir2、ir1———Ｒr1———。、kibk=∫∫Sbk－σAt+σubk()ldSbk17ibk———kubk———kSbk———k。710Pr=1μoB2r－|B|2()2=1μoB2r2－B2t()218B———Br———Bt———。2Y-200L-411。1Y-200L-4/kW22/V380/mm318/mm230/mm0．5/mm230/72/58Y/°6015MATLAB2D2。、3、4。3。—34—EMCA20154211122D344。。5。5。----7。-、、--。6。61350Hz、1450Hz、1550Hz、2800Hz、2900Hz3000Hz。4、10、14、18、24、28、32、40、44、48。68761。-2。33．1。FFT10～5000Hz7。71550Hz21550Hz2、10。。100Hz、1350Hz、1450Hz、2800Hz、2900Hz—44—20154211EMCA6-77。72100Hz。1000～2000Hz100Hz。1350Hz、1450Hz、1550Hz。。2-/N·m－2BraBrb4/100460202pf1pp2/155014932p+Z22f1+Z2fr－5*6+1pZ2+p4/280066056p－2Z22f1－2Z2fr9*6+1p－2Z2+p10/15504314－Z1+Z2+2p2f1+Z2fr－Z1+pZ2+p14/14507353Z1－Z2Z2frZ1+pZ2+p18/13503843Z1－Z2+2p2f1－Z2frZ1+p－Z2+p24/300016952Z2－2Z1+2p2f1+2Z2fr－2Z1+p2Z2+p28/290029592Z1－2Z22Z2fr2Z1+p2Z2+p32/280015462Z1－2Z2+2p2f1－Z2fr2Z1+p－2Z2+p40/28002640Z1－2Z2+2p2f1－Z2frZ1+p－2Z2+p44/29004852Z1－2Z22Z2frZ1+p2Z2+p48/30002737－Z1+2Z2+2p2f1+2Z2fr－Z1+p2Z2+pfr=1－sp·f1。3．2。—54—EMCA20154211ds=Pr×34×1r2+12×DilE·hj/Dj2×10619dt=dt1－ff()0[]22+2ξff()0[]槡220Pr———r———Dil———Dj———hj———f———f0———E———。19、20r4hj2Dj2。1。5。。、。、。z1－z2≠02pr=0z1－z2≠±12p±1r=±1z1－z2≠±22p±2r=±22。20。19。、。4。。。、、、。【】1．M．1987．2．J．200431410-11．3．M．．1980．4．D．2013．5．M．2003．6．J．1998113-6．7．J．2012277109-116．8．ANSYSJ．2011220-23．9．D．2002．10．J．2012312140-144．檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿2015-07-13—64—