动车组用牵引电机转子系统的弯扭振动规律研究

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1、分类号______________________________密级______________________________ＵＤＣ______________________________编号______________________________全日制专业学位硕士论文动车组用牵引电机转子系统的弯扭振动规律研究学位申请人：朱经纬学科领域：交通运输工程校内导师：周新建教授周生通讲师（副导师）答辩日期：独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知

2、，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表和撰写的研究成果，也不包含为获得华东交通大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人签名_______________日期____________关于论文使用授权的说明本人完全了解华东交通大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅。学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。保密的论文

3、在解密后遵守此规定，本论文无保密内容。学生本人签名日期校内导师签名日期校外导师签名日期摘要动车组用牵引电机转子系统的弯扭振动规律研究摘要随着动车组运行速度大幅提高，牵引电机的运行安全性、可靠性和平稳性越来越受到人们关注和重视。牵引电机是高速动车组机械牵引传动系统中进行机电能量转换的核心部件，其振动问题不仅关乎电机自身的平稳运行，也直接影响电机悬挂部位的可靠性和寿命，甚至关乎高速动车组的行驶安全。因此研究牵引电机的转子动力学特性具有重要的工程应用价值。本文旨在研究动车组用异步牵引电机转子在径向和扭转载荷作用下的

4、弯扭振动规律，以期为全面而深入地研究牵引电机动力学特性打下良好的基础，并为牵引电机的设计、制造和故障诊断提供有效的理论支持。本文首先阐述课题的研究背景、目的和意义。简要介绍电机转子载荷的研究现状，并对电机弯扭振动方面的研究进行了综述。根据异步电动机的运行原理，首先分析和计算牵引电机负载运行数据和电磁参数。然后结合牵引电机转子承受的多种载荷的特点，建立转子的径向载荷和扭转载荷模型，重点是建立异步电动机在负载运行时的不平衡磁拉力模型。基于有限元法，在ANSYS平台中对牵引电机转子系统进行弯曲固有振动特性分析。得到

5、了牵引电机转子的弯振固有频率、振型和临界转速。然后针对牵引电机转子系统的弯曲振动，考虑多种转子径向载荷，建立牵引电机的Jeffcot转子径向振动模型。分析牵引电机转子在多种径向载荷作用下的径向振动特性，得到了径向载荷与主要转子参数对转子的径向振动特性和不平衡磁拉力振动的影响规律。将牵引电机转子离散化，把转子简化为由刚性圆盘和弹性轴段组成的盘轴系统。在此基础上建立牵引电机转子无阻尼扭转振动模型，分析了转子扭转振动固有频率和振型。最后建立牵引电机转子系统弯扭耦合振动模型，研究各种径向载荷和扭转载荷对转子弯扭振动响

6、应的影响，并模拟在转子径向和扭转载荷共同作用下的牵引电机的运行状态。研究得出：径向载荷会在转子的扭转振动中引起多个频率的扭振，扭转载荷同样会在转子的弯曲振动中引起多个频率的弯振。这些通过弯扭耦合作用由转子载荷引起的弯振或扭振的频率和振幅与转子载荷的特点有密切的关系。关键词：牵引电机，转子，弯扭耦合，振动特性IAbstractStudyonBendingandTorsionalVibrationsofTractionMotorRotorSystemforEMUsABSTRACTWiththerapidincre

7、aseintheoperatingspeedofEMUs,thesafety,reliabilityandsmoothnessoftractionmotorshaveattractedmoreandmoreattention.Tractionmotoristhecorecomponentofelectromechanicalenergyconversioninthemechanicaltractiondrivesystemofhigh-speedEMUs.Thevibrationproblemisnotonl

8、yrelatedtothesmoothoperationofthemotoritself,butalsodirectlyaffectsthereliabilityandlifeofthemotorsuspensionparts,andevenrelatestothehigh-speedEMUsdrivingsafety.Therefore,itisimportanttostudytherotordy