论文部分内容阅读
电机作为一种重要的能量转换装置普遍地应用在工农业生产和人们的日常生活中。永磁电机中由于采用了永磁体励磁的方式,既简化了电机的结构、提高了可靠性,又节约了用铜,省去了转子铜耗,并且还提高了电机的效率。由于其体积小、运行效率高等优势,而且在许多情况下永磁电机还可以实现无刷化,因此在电器、医疗器械、航空和国防等各个领域内有着大量的应用。电机在实际运行中往往会产生一定程度的噪声,这些噪声的来源一般可以分为三类:机械噪声、空气噪声以及电磁噪声。以往对于电机电磁噪声的研究主要集中于电磁力对电机定子振动、形变的影响,随着研究的深入发现,磁致伸缩效应对电机的噪声也有着一定的影响。因此,为了研究永磁同步电机在考虑和不考虑磁致伸缩效应时的空载电磁噪声问题,本文首先对永磁同步电机进行几何建模、然后再利用有限元法分析永磁同步电机的磁场和机械场,将仿真分析所得到的电磁-机械耦合结果,如电磁力和磁致伸缩力等应用到电机的声场分析中,最后通过分析电机周围声场的大小来研究磁致伸缩效应对永磁同步电机空载电磁噪声的影响。作为永磁电机中所特殊存在的问题之一,齿槽转矩也会导致永磁电机产生一定程度的振动而影响噪声在其周围空间内的传播。一般对永磁电机齿槽转矩的削弱方法有很多,其中常见的一种是通过对电机定子齿开辅助槽的方式来削弱电机的齿槽转矩。本文基于永磁电机齿槽转矩抑制方法中的定子齿上开辅助槽的方法,仿真分析了电机在不同类型的极槽配合、定子齿不同辅助槽数量下的齿槽转矩大小及变化情况,并研究了定子齿在不同开槽数量时,磁致伸缩效应对电机空载电磁噪声的影响。通过对磁致伸缩力和电磁力作用下电机定子齿的形变、应力、振动及噪声的研究分析,找出磁致伸缩效应和电磁力对永磁同步电机的振动噪声的规律和影响,对于预防和消除由其产生的振动和噪声提供一定的参考依据。