永磁同步電主軸模態計算及對聲輻射系數影響規律的研究

發布日期：2019-10-11 作者：點擊：

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永磁同步電主軸的振動噪聲是衡量性能的一個重要指標，對噪聲的計算也是一直困擾著人們的難題。通過對永磁同步電主軸振動噪聲計算的研究，可以在電主軸設計階段預測電主軸的聲功率，從而可以優化設計方案。本文通過解析法、有限元法對永對磁同步電主軸的模態進行了研究，主要研究內容包括永磁同步電主軸數值模態分析、模態解析計算、噪聲計算及抑制四個方面。

為了研究永磁同步電主軸定子端蓋、溫度、平均直徑對其周向模態頻率的影響，用有限元法對不同參數的電主軸定子進行了模態計算。通過分析得出永磁同步電主軸定子周向模態頻率隨著工作溫度的升高變化關系很小。電主軸工作過程中的溫升會造成模態頻率的略微下降。電機定子周向模態頻率變化率近似與溫度比變化成線性關系。電主軸工作溫度區間變化越小，模態頻率變化率越低，而溫度變化引起的模態頻率的變化與模態階數無關。

當端蓋與機殼裝配后，端蓋對機殼的振動有較大的約束作用。因此，分別對有無端蓋的定子進行了模態計算，并進行了對比，發現加端蓋后對于低階模態定子固有頻率明顯上升，對高階模態影響很小。實際工作中，電主軸定子的振動不僅有周向模態，還有軸向模態，不考慮軸向模態對模態以及噪聲的計算，都是有影響的。

本文計算了周向模態的同時也計算了軸向模態，并加入了噪聲解析計算中，縮小了噪聲理論計算的誤差。對聲輻射系數進行了計算，并把考慮軸向模態的聲輻射系數計算結果加入到了噪聲計算的程序中，進一步的增加了計算的精度。

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