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《天津大学》 2010年
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基于相位调谐的永磁电机振动特性分析

朱雷威  
【摘要】:永磁电机是一种以磁场为媒介的机电能量转换装置,具有节能、环保、结构简单等显著优点。但该电机本质上是一种含脉动激励的对称系统,因而将不可避免地产生振动和噪声,影响了电机的性能。在国家自然科学基金(50705062)的资助下,论文以永磁无刷直流电机为例,研究了拓扑结构对电机动态特性的影响。 主要内容如下: 1.相位调谐分析:揭示了永磁电机中存在的槽频激励和极频激励,研究了不同槽极配合与两种激励激起的不平衡磁拉力和脉动转矩之间的关系,建立了永磁电机相位调谐基本理论框架,并据此提出了一种振动抑制方法。还研究了两种激励的关系及其对振动特性的影响规律。 2.有限元仿真验证:为了验证相位调谐理论的正确性,论文采用叠加方法计算了电机的不平衡磁拉力和脉动转矩,并对其进行了频谱分析。仿真结果证明了相位调谐理论推导的正确性和相应振动抑制方法的有效性。 3.磁极对称性研究:采用傅立叶级数分析了磁极偏移对永磁电机振动特性的影响,揭示了含磁极偏移与不平衡磁拉力和脉动转矩之间的定量关系,并据此给出一种具有减振效果的磁极偏移方法,还给出了有限元仿真验证。 上述研究为低振动、低噪声永磁电机的设计提供了动力学方面的理论依据。尽管论文以永磁电机为典型开展了相位调谐研究,但所用叠加方法同样适用于其它含脉动激励的对称构型系统,该研究事实上为该类对称系统的动态特性分析及其设计提供了一种可资借鉴的通用分析思路。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TM351

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