永磁无刷直流电动机的噪声研究

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自从近几十年来,随着大功率半导体开关器件、高性能永磁铁技术、专用控制集成电路以及驱动控制技术的快速发展,永磁无刷直流电动机得到了空前地迅猛改进。永磁无刷直流电动机凭借其占用空间小、质量轻、起动转矩大、功率密度高、可靠性好、无需经常维护等优点,其在当今国家经济众多领域,取得了越来越多的运用。随着广泛地使用永磁无刷直流电动机,科研人员逐渐发现该电动机的噪声问题比较突出。因此,对永磁无刷直流电动机的噪声问题进行研究就显得十分必要。本文主要从以下几个方面对永磁无刷直流电动机的噪声问题进行了研究:(1)简单叙述了永磁无刷直流电动机的国内外研究状况,并且简单介绍了永磁无刷直流电动机的基本结构组成和基本工作原理;(2)简单叙述了噪声的基础性概念,并且简单介绍了电动机电磁噪声的产生机理、电动机机械噪声的产生机理和电动机通风噪声的产生机理;(3)借助电磁场有限元分析软件Ansoft,对永磁无刷直流电动机在空载和负载工况下的电磁场分别进行分析,求出该电动机的气隙磁通密度、径向电磁力密度,通过比较分析得出电磁力幅值与电磁噪声的联系;(4)借助固有模态有限元分析软件Ansys,对电动机的定子铁心进行二维和三维的固有模态分析,得出了前几阶的模态振型与固有频率,然后对电动机的外壳和端盖与定子铁心一起进行了三维固有模态分析,研究电动机外壳和端盖的存在对定子的固有频率的影响;(5)简单叙述了控制振动噪声的方法,并且利用控制振动噪声源的方法对永磁无刷直流电动机提出了一些减振降噪的措施;本文针对产生振动噪声的振动源而提出的一些改进措施,为进一步深入研究永磁无刷直流电动机的噪声问题提供了一定的基础。
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