異步電機靜偏心狀態(tài)電磁激勵力的建模分析與實驗研究
陸翔; 蔣偉康 上海交通大學機械系統(tǒng)與振動國家重點實驗室; 上海200240
關(guān)鍵詞：振動與波 異步電機 氣隙不均勻 電磁激勵力 磁固耦合
摘要：為了建立異步電機磁-固耦合動力學模型,并準確預測電機在不平衡運行狀態(tài)下的氣隙徑向電磁激勵力,推導轉(zhuǎn)子-氣隙系統(tǒng)的拉格朗日-麥克斯韋能量方程,采用4階龍格庫塔法計算異步電機存在靜偏心時的轉(zhuǎn)子振動響應的數(shù)值解,根據(jù)轉(zhuǎn)子實際振動偏心計算各階次不平衡電磁力波,最后分析轉(zhuǎn)子主軸系統(tǒng)彎曲剛度以及初始靜偏心大小對氣隙磁場和徑向電磁力的影響。通過實驗研究驗證了理論建模和數(shù)值計算的準確性。結(jié)果表明,在異步電機靜偏心狀態(tài)下,氣隙磁場受轉(zhuǎn)子振動偏心影響而發(fā)生改變,電機轉(zhuǎn)子彎曲剛度越小且初始靜偏心越大,氣隙磁場的分布就越不均勻,導致電機定子受到的徑向電磁激勵力也會越大。因此,該模型和數(shù)值解有助于提高異步電機不平衡電磁力的計算精度,對細長主軸異步電機尤其有效。
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