基于LMS Test.lab的电机振动测试与分析.pdf

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1、第55卷第2期V01．55No．2农业装备与车辆工程AGmCU删RALEQUIPMENT＆VEHICI正ENGINEERING2017年2月Febnlarv2017doi：10．3969巧．issn．1673—3142．2017．02．003基于LMSTeSt．Iab的电机振动测试与分析王竞杰．王书文(200093上海市上海理工大学机械工程学院)[摘耍】应用比利时ⅢS公司的tes“ab振动噪声测试系统，对某空调内部电机的异常抖动进行测试和分析。首先利用有限元软件ANSYS进行模态分析获取电机的固有特性．然后通过试验。得到电机在不同转速下的各个方向的振动速度．分析电机产生异常抖动的原

2、因，并且提出了改进措施，使电机振动速度在标准范围以内，从而消除电机异常抖动的现象。为改善电机、减少振动噪声提供参考。【关键词】电机；模态分析；固有频率；LMS‰t．1ab；异常抖动[中圈分类号】，IM33I[文献标志码】A[文章编号】1673—3142(2017)02枷11—06MOtorvibn廿蚰TestandAnmysisBased蚰U您Te瓯kIbW锄gJirI西ie，W蚰gShuwen(sch00lofMech蚰icalEngine耐ng'Unive璐时ofSh帅出aifbrscience蛐dTecllIlology，Shangllai200093，China)[A恼灯a

3、ct】Abn唧lal、rib瑚瞳onoftlIemotoristested锄d舳aly船db鹤edonUISTestlab．Fi玛dy，tllefinifeekm朗ts硪wareANSYSisusedtomal【emodalanalysistoget出eirlllerentch锄cteristicsof山ernotor．Then，tlIevib枷∞velocit)rinalldirec．tio璐underd证fe弛ntm州onalspeedisobtai∞dbyexperiment，memotc跏弛sofabnomlalvibmtionamaIIaly舱d，蛐dtlIeim-pro

4、vementmeagu瑚areputfo刑aId，tomaketllemotorvib枷onveloci哆诵tllintlIest鲫Idardr帅ge，tlle弛byelimin砒ingmotorabno肿al、ribI“咖．Referenceisprovidedtoimpmve出emotorandreducevibmtionnoi∞．【Key呲】mot呱modal舳alysis；inherentkquency；LMStest．hb；abno珊alVibration0引言随着绿色电机概念的提出，很多应用领域对电机振动的要求越来越严格。电机振动的振动源分为电磁力、空气动力和机械结构，

5、这三种振动源在振动频率上差别较大，产生的噪声很容易区分。作为振动源的空气动力和机械结构产生的振动均为机械振动，可以通过电机结构设计进行优化，如改善电机通风结构、改变电机结构件的几何尺寸等，而振动源中电磁力产生的振动为电磁振动，需要通过电机的电磁计算来分析和优化。计算和抑制都是最复杂的。国内外学者对电机的电磁振动噪声问题做了研究。产生了许多研究成果⋯。1986年．陈永校等对中型电机中的方形电机定子用有限元法计算和测试了其频率及模态【21。1989年，钱学智等运用有限元法分析了水轮发电机定子铁芯的磁振动相关数据[3]。1997年，叶志明等详细分析了大型汽轮机的整体强度以及振动特性。并运

6、用有限元方法、模型试验技术等对发电机整体以及收稿日期：2016．07—25修回日期：2016-08一12各主要产品零部件(如定子、转子等)分析计算c4】。2000年．比利时人KoenDelaere测量分析得出了6极同步电机定子的振动频谱，并采用数值解和试验相结合的方法较全面完成了6级同步电机振动数值分析[51。本文以实验的方式。通过对电机振动信号的检测，对信号进行各种处理和分析，结合有限元模态分析的结果。判断电机产生异常抖动的原因。一般情况下．电机产生异常抖动主要原因之一是部件固有频率和激励频率吻合产生共振，可以通过实验得出部件固有频率和不同激励耦合的频段，采取改进结构，增强局部刚

7、度等方法，避免产生共振。而在这个实验中，我们通过调整电压，控制电机转子的转速，从而避免共振消除电机的异常抖动。1有限元模态分析在进行测试结果分析之前，首先进行模态分析，得到电机的固有特性，包括：固有频率和振型，然后与测试结果进行对比分析。得到其产生异常12农业装备与车辆工程2017年抖动的原因。1．1模态分析的有限元模型直流电机由定子和转子两大部分组成。定子产生磁场，包括主磁极、机座、电刷装置、端盖、轴承及可能的换向磁极等部分。转子产生电磁转矩和感应电动势，包括电枢铁