逆变器-异步电机电磁噪声的分析与研究.pdf

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1、第26卷第5期海军工程大学学报Vo1．26No．52014年1O月JOURNALOFNAVALUNIVERSITYOFENGINEERINGOct．2Ol4DOI：10．7495／j．issn．1009—3486．2014．05．001逆变器一异步电机电磁噪声的分析与研究吴旭升，胡风革，史振宇(1．海军工程大学电气工程学院，武汉430033；2．海军驻某军事代表室，武汉430033)摘要：利用Ansoft建立了样机的二维模型，计算了样机在空载运行下的各性能参数，分析了样机内的磁场分布情况。在此基础上，计算了负载大小、机壳设计尺寸和逆变器供电对异步电机电磁噪声的影响。仿真分析表明：通过

2、合理改变机壳尺寸和质量以及选择合适的逆变器开关频率的方法可实现异步电机的降噪。关键词：电机噪声；电磁场；径向力频谱中图分类号：TM343文献标志码：A文章编号：1009—3486(2014)05—0001—05Analysisandstudyofinverter’asynchronousmotorelectromagneticnoiseWUXu—sheng，HUFeng—ge，SHIZhen—yu(1．CollegeofElectricalEngineering，NavalUniv．ofEngineering，Wuhan430033，China；2．NavalRepresentati

3、veOffice，Wuhan430033，China)Abstract：A2DmodelofsamplemotorisestablishedbyusingAnsoftsoftware．Therelativeparame—tersundertheno—loadconditionarecomputedandanalyzedtoobtainthemagneticdistributioninthemotor．Onthisbasis，thispaperdealswiththeeffectsoftheload，enclosuresizeandinverterontheasynchronousmo

4、torelectromagneticnoise．Thesimulationanalysisshowsthattheproposedmethodscandecreasethenoisebychoosingthesuitableswitchfrequencyandreasonablymodifyingtheenclo—suredimensionandweight，whichwillprovideatheoreticalbasisforawideuseofthistypeofsamplemotorsysteminmodernnavalvessels．Keywords：motornoise；

5、electromagneticfield；radialforcespectrum在某些直流电力系统中，辅助机械一般采用简单的降噪方法，为下一步解决电机降噪问题提直流电动机作为原动机，但是直流电动机存在体供了理论依据。积大、有换向火花等问题。将直流供电的逆变器和异步电机集成于一体，使驱动辅机的原动机变电机磁场的分析计算为交流异步电机，能提高系统运行的可靠性、减小占有空间，因而更适用于高性能的移动独立电力有限元法是目前电气工程领域解决电磁场边系统口]。但是，逆变器的加入在一定程度上会值问题的有效手段[4]，这里采用基于有限元法的增加系统的电磁噪声量级。Ansoft软件求解该样机绕成六相时

6、的磁场分布。文中从逆变器一异步电机电磁噪声的产生原利用Maxwell2D中的DefineModel生成电理出发，在对电机内部磁场进行准确分析的基础机的二维模型(见图1)。通过设定材料的属性、上，研究了相关参量对电磁噪声的影响，并提出了激励源与边界条件，求解运行参数，计算得到的空收稿日期：2013—12—30；修回日期：2014—03—18。基金项目：国家自然科学基金资助项目(51007093)。作者简介：吴旭升(1976一)，男，教授，博士生导师，主要研究方向为电机及其控制。通信作者：吴旭升，E-mail：wuxusheng—hg@163．corn。·2·海军工程大学学报第26卷载运

7、行时电机的定转子电流、转子转速和铁耗参从定转子电流数据可以看出，由于存在瞬态数随时间变化的曲线如图2～5所示(只给出A和超瞬态过程，电流在运行的初始阶段幅值较大，相结果)[。随着两个过程的完成，电路幅值降至稳定运行状况下的值。从转子转速曲线可以看出，电机运行稳定时的转速接近3kr／min，这反映出在供电频率为100Hz时，电机的极对数为2。通过分析还可看出，铁耗与电流幅值随时间变化的规律相同。通过对稳定运行时计算结果的处理，得到的电机内部磁感线分布和气隙磁