气隙静偏心对刚度不对称永磁同步电机转子振动特性的影响研究

作     者：胡宇超 王星 李文印 胡靖华 程思为 王东 HU Yuchao;WANG Xing;LI Wenyin;HU Jinghua;CHENG Siwei;WANG Dong

作者机构：海军工程大学舰船综合电力技术国防科技重点实验室武汉430033 湖北东湖实验室武汉430033 

出 版 物：《振动与冲击》 (Journal of Vibration and Shock)

年 卷 期：2023年第42卷第12期

页      面：164-171页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家自然科学基金(51977215 51977216 51977217) 

主　　题：气隙静偏心(SE) 不对称转子 电机转子振动 

摘      要：在电机中,电磁振源和机械振源通常被认为独立地产生和作用于电机各个部件。但在实践中,二者不仅共同作用于电机转子,而且电磁因素和机械因素耦合后,使转子的动力学响应变得更为复杂。以永磁同步电机为研究对象,研究了气隙静偏心(static air-gap eccentricity,SE)和转子刚度不对称、质量不平衡等机械因素耦合对转子振动的影响。结合一台10 kW永磁电机试验对象,对Jeffcott转子近似模型进行数值分析。结果表明,在残余不平衡质量基础上,单独引入气隙静偏心因素对转子振动没有明显影响;单独引入刚度不对称因素会导致转子系统产生3倍转频(3f_(r))振动,刚度不对称比越大,3倍转频振动幅值越大。在考虑三者耦合作用下,转子系统会产生2倍转频(2f_(r))、4倍转频(4f_(r))振动,并且偶数倍转频振动幅值与静偏心量呈正相关关系,这一结论在气隙偏心可调的10 kW永磁同步电机上得到了试验验证。