永磁同步電主軸是數(shù)控加工機(jī)床的關(guān)鍵件,在產(chǎn)品的制造加工中起著舉足輕重的作用。電主軸結(jié)構(gòu)緊湊、調(diào)速范圍較寬、慣性小、動(dòng)態(tài)性能較好的優(yōu)點(diǎn)使其受到廣泛重視,但在工作時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)噪聲會(huì)直接影響它的綜合性能。電主軸電磁振動(dòng)噪聲的來源有兩個(gè):其一,氣隙磁場(chǎng)所引起的徑向電磁力;其二,當(dāng)徑向電磁力的頻率接近電主軸各部件的固有頻率時(shí)所產(chǎn)生的共振。本文用一臺(tái)4極18槽的永磁同步電主軸為研究對(duì)象,用有限元法來分析和研究電主軸振動(dòng)和噪聲特性。首先,本文利用Ansoft軟件建立永磁同步電主軸相應(yīng)的二維模型,并對(duì)電主軸氣隙磁場(chǎng)做有限元仿真計(jì)算,得出隨時(shí)間和位置變化的徑向和切向磁通密度曲線,隨時(shí)間變化的電磁力密度波形圖,然后進(jìn)行諧波分析計(jì)算。把徑向電磁力導(dǎo)入Matlab中得到頻譜分析圖,經(jīng)過分析得到徑向電磁力是造成電主軸電磁噪聲的主要激振力源的結(jié)論,針對(duì)氣隙磁場(chǎng)和電磁力的分析計(jì)算為后文研究電主軸的振動(dòng)和噪聲提供了必要的理論基礎(chǔ)。其次,本文對(duì)同步電主軸建立主要部件的三維模型,并對(duì)主要件進(jìn)行模態(tài)分析,得到定子鐵心、轉(zhuǎn)子鐵心及電主軸整機(jī)的振型和固有頻率。將電主軸定子所受徑向電磁力的頻率與各主要件的固有頻率進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證了... 

【文章來源】：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)遼寧省

【文章頁(yè)數(shù)】：63 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

永磁同步電主軸二維仿真模型

再對(duì)齒尖部分做較為細(xì)致的網(wǎng)格劃分。定子齒的齒尖分離及網(wǎng)格細(xì)化如圖3.1 所示，電主軸的二維模型如圖 3.2 所示。參數(shù) 數(shù)值 參數(shù) 數(shù)值額定轉(zhuǎn)矩 8.91N.m 定子外徑 125mm額定功率 28k W 定子內(nèi)徑 66mm額定轉(zhuǎn)速 30000r/min 轉(zhuǎn)子外徑 60mm相數(shù) 3 轉(zhuǎn)子內(nèi)徑 40mm繞組形式 串聯(lián) 軸向長(zhǎng)度 130mm沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文

Fig. 3.7 Radial flux density varies with position圖 3.8 隨位置變化的切向磁密曲線Fig. 3.8 Tangential flux density varies with position在進(jìn)行 Ansoft 分析后，將提取到的隨位置變化的徑向和切向密度值導(dǎo)入 Matlab 數(shù)值分析軟件，其徑向和切向磁通密度諧波圖運(yùn)用快速傅里葉變換法求得，如下圖 3.9所示，對(duì)圖示的諧波幅值進(jìn)行分析，圖中的徑向氣隙磁通密度幅值遠(yuǎn)大于其切向幅值。

【參考文獻(xiàn)】：
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