浅析三相异步电动机“定子振动”产生原因及处理方法

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1、第27卷第4期佳木斯大学学报(自然科学版)Vo1．27No．42009年07月JournalofJiamusiUniversity(NaturalScienceEdition)July2009文章编号：1008一l402(2009)o4—0547—03浅析三相异步电动机“定子振动’’产生原因及处理方法宿亚楼，霍云科2(1．佳木斯电机股份有限公司。黑龙江佳木斯154002；2．双鸭山林业局，黑龙江双鸭山155105J摘要：主要讲述了引起电动机所谓“定子振动”的主要原因，并运用有限元软件进行计算分析，最终找出解决“定子振动”的处理方法．关键词：电动机；定子振动；固有

2、频率中图分类号：TM301．42文献标识码：A0引言各阶模态下的固有频率·1．1计算固有频率的手段电动机的振动问题一直以来都是电机行业中急于攻克的难题，而对于2P电机而然，由于转速很在这里我们计算结构件固有频率的方法是运高，振动问题则更加明显．电动机的振动会加速电用紫瑞ChE3．0软件，紫瑞CAE3．0版软件是与动机轴承磨损，使轴承的正常使用寿命大大缩短，CAD软件无缝集成的自动化有限元结构分析与评同时，电动机振动将使绕组绝缘下降．由于振动使价软件．有限元分析中的网格剖分、载荷与约束施电机端部绑线松动，造成端部绕组产生相互磨擦，加、有限元求解分析、分析结果后处理

3、以及设计检绝缘电阻降低，绝缘寿命缩短，严重时造成绝缘击查都是自动进行的．结构分析中第三种分析类型是穿．另外，电动机振动会造成所拖动机械的损坏，影线性频率分析．它是结构在约束条件下或者无约束响周围设备的正常工作，发出很大的噪声．因此解条件下求解结构的自然频率的数值分析．下面就以决电动机的振动问题是刻不容缓的．所谓振动是指H710—2p电机为例具体说明计算过程．质点或机械动力系统在某一稳定平衡位置附近随1．2计算固有频率的过程时间变化所作的一种往复式运动．电机的振动主要包括：电机在基波以及一系列谐波磁场的激励作用1．2．1建立模型下产生的电磁力引起的振动；基波以及其

4、它阶次谐H710—2电机的机座模型如图l所示：波的频率与定子的固有频率接近引起共振；转子产生自激振动；转子质量不平衡．下面主要介绍一下电机在基波以及其它阶次谐波的频率与定子的固有频率接近时所引起的共振．1定子共振产生的原因共振现象的发生可能是端盖的共振、转子的共振，甚至整机的共振等等．但产生共振的可能性最大、危害性也最大的是机座与定子铁心构成一体后图1H710—2电机机座模型的“定子共振”．产生定子共振的原因是当旋转磁场1．2．2计算过程产生的基波频率和谐波频率与定子铁心及机座的第l步输入分析题目名称：H710—2电机机固有频率相同时，将会引起电机的共振，为了避

5、免座固有频率计算；共振的发生，需要准确计算一下定子铁心和机座的第2步输入机座的材料：Q235A；①StlliB1~1：2宿009楼-0(4-29作者简介：宿亚楼(1980一)，男，佳木斯电机股份有限公司助理工程师，现从事电机制造工艺工作．佳木斯大学学报(自然科学版)2OO9年第3步在求解信息和参数中选择频率和模出)信号．对于线性时不变系统，这两个信号的关态数为4，其余按默认值选取；系，只取决该系统本身的结构，而与外施激励无关．第4步在施加约束项中先选中机座底面作我们把响应信号拉氏变换与激励信号拉氏变换的为约束面，再选择面的法向约束这一命令；比，称为该系统的传递函

6、数，它反映了响应与激励第5步生成网格：剖分尺寸取28．187，问隙的关系．对于图6所示的单信号输入、输出系统，传值取0．0143；递函数的公式是：第6步进行求解．日(S)=(s)／U(Is)1．2．3结果和后处理式中：由于只有低阶的几个固有频率容易引起共振，(S)=L[￡，(￡)]所以我只分析了前4阶固有频率，计算结果如下：(S)=L[(t)]1阶固有频率为116．567Hz，各节点的模态如￡为拉氏变换符，s为算子．图2所示．2阶固有频率为146．568Hz，各节点的模-箍：态如图3所示．3阶固有频率为172．913Hz，各节点的模态如图4所示．4阶固有频率为2

7、26．629Hz，各节点的模态如图5所示．I：=嚣璧图4机座3阶模态图-嚣：二=墓图2机座1阶模态图-图5机座4模态图lL_]_图6单输入、输出系统如果激励信号是简谐信号，则响应信号必是频图3机座2阶模态图率相同的简谐信号．此时输入、输出信号的拉氏变换就简化成傅氏变换．以输入、输出信号傅氏变换1．3试验法测量定子铁心和机座的固有频率的手段表示的系统传递函数，就称为频响函数或频响特虽然有限元结构动态分析程序可以从理论上性．传递函数的公式是：进行分析计算动态参数，但由于定子结构的复杂性日(=(／U(f)和计算模型的简化，试验验证仍是不可缺少的．式中：目前普遍用锤击法

8、来分析结构件的固有频率，