毕业设计：不同槽极数配合的六相永磁同步电动机电磁振动对比分析.docVIP

一、原始依据 目前，永磁电动机已经发展成为一项成熟的技术。以其体积小，重量轻，效率高，易于控制颇受业者青睐。永磁材料改善了电机的动态特性，较少了由于齿槽效应引起的力矩波动，简化了磁路设计和磁场分析方法。 噪声水平已被列为衡量电机质量的一项重要指标。对于电动机噪声与振动的研究起源于上世纪40年代, 主要是针对感应电动机、同步电动机和直流电动机, 而永磁同步电动机是新兴的一种高效特种电机, 对其噪声与振动特性进行全面和深入的研究却相当少。永磁电动机产生的噪声主要包括: 电磁噪声、空气动力噪声和机械噪声,而电磁噪声是永磁电动机噪声来源的主要方面。电机运行时气隙中存在基波磁场和一系列谐波磁场。这些磁场相互作用, 不仅会产生作用在永磁电动机铁心上的切向电磁力, 还会产生随时间和空间变化的径向电磁力。这种径向电磁力波作用在定子铁心上使定子铁心产生径向变形, 引起电机的振动和噪声。一般而言, 定子铁心的变形量与力波次数的4次方成反比, 与力波幅值成正比, 所以要降低永磁电动机的电磁噪声, 就要提高电磁力波的次数, 避免出现4次以下的电磁力波, 而4次以上的电磁力波, 在近似计算时可以忽略不计。 与传统的电励磁同步电机相比，永磁同步电机，特别是稀土永磁同步电机具有损耗少、效率高、节电效果明显的优点。永磁同步电动机以永磁体提供励磁，使电动机结构较为简单，降低了加工和装配费用，且省去了容易出问题的集电环和电刷，提高了电动机运行的可靠性；又因无需励磁电流，没有励磁损耗，提高了电动机的效率和功率密度，因而它是近几年研究较多并在各个领域中应用越来越广泛的一种电动机。永磁同步电动机的大量应用可以节约能源，替代进口产品，并逐步占有国际市场。在高性能家用电器、计算机外设、轻工机械、交通用设备和机器人驱动上都有广泛应用。 早期对电机径向电磁力的研究主要还是依靠解析法。解析法是通过麦克斯韦电磁场方程，求解极坐标系下的电机气隙磁场分布，再利用麦克斯韦应力方程求解径向电磁力密度。求解径向电磁力要从电机内部气隙磁场的分析着手。 二、参考文献 [1] Yang S J. Low-noise electrical motor[M]. Oxford：Clarendon Press, 1981. [2] Ishibashi F, Noda S, Mochizuki M. Numerical simulation of electromagnetic vibration of small motors[J]. IEE Proceedings of Electric Power Applications, 1998, 145 (6): 528-534. [3] Huang S, Aydin M, Lipo T A. Electromagnetic vibration and noise assessment for surface mounted PM machines[C]. Proceedings of IEEE Power Engineering Society Summer Meeting, 2001, 3:1417-1426. [4] Zhu Z Q, Ishak D, Howe D, et al. Unbalanced magnetic force in permanent-magnet brushless machines with diametrically asymmetric phase windings[J]. IEEE Transactions on Industry Applications, 2007, 43(6): 1544-1553. [5] Wang J, Xia Z P, Long S A, et al. Radial force density and vibration characteristics of modular permanent magnet brushless AC machine[J]. IEE Proceedings on Electric Power Applications, 2006, 153(6): 793-801. [6] Gieras J F, Chong W, Lai J C. Noise of poly phase electric motors[M]. Boca Raton: CRC Press, 2006． [7] Chen Y S, Zhu Z Q, Howe D. Vibration of PM brushless machines having a fractional number of slots per pole[J]. IEEE Transactions on Magneti