電機轉子-軸系統(tǒng)在電磁力作用下共振規(guī)律的研究.pdf

1、電機作為機械系統(tǒng)的主要驅(qū)動設備,隨著經(jīng)濟發(fā)展的需要,其應用領域越來越廣泛。電機構造的復雜化,使其振動的穩(wěn)定性等安全問題備受關注。因此,研究氣隙磁場中電磁力作用下的電動機轉子-軸系的振動問題有重要的理論、實際意義。
　　本文致力于研究在電磁力作用下,電機轉子-軸系統(tǒng)的單頻共振和多重共振規(guī)律的計算研究。
　　首先,基于實驗電機的實際構造,建立了電機轉子-軸系統(tǒng)的物理模型。本文研究了三相異步電動機處于穩(wěn)態(tài)、對稱運行狀態(tài)時,轉子-軸

2、系的橫向電磁振動問題。研究中,主要考慮到氣隙磁場中電磁力作用,假設軸承處為彈性支承,其轉子具有質(zhì)量偏心及軸的質(zhì)量平均分配到轉子和兩端軸承處并考慮到轉子的陀螺效應。
　　其次,依據(jù)電磁學的基本理論,計算了三相異步電動機(4對極)轉子-軸系統(tǒng)的動能、勢能及定轉子間的氣隙磁場能。對轉子進行分析時,考慮到轉子的陀螺效應,將系統(tǒng)的機械能和磁場能的線性部分代入拉格朗日-麥克斯韋方程中,建立了系統(tǒng)的線性振動微分方程組,求出了系統(tǒng)的固有頻率和振型

3、。分析了機械參數(shù)和電磁參數(shù)對系統(tǒng)固有頻率的影響。討論了電機轉速、轉動慣量、兩端軸承的彈性系數(shù)及電磁剛度對系統(tǒng)固有頻率的影響,并得到了相應的規(guī)律曲線。
　　最后,系統(tǒng)的介紹了能量法及其應用原理,并采用能量法對系統(tǒng)的電磁力引發(fā)的單頻共振、雙重共振和三重共振問題進行了分析,對轉子-軸系統(tǒng)的非線性振動問題進行了研究,分別得到了系統(tǒng)的一次近似解和穩(wěn)態(tài)響應曲線。對于單頻共振問題,討論了阻尼和電磁力對單頻共振幅頻曲線的影響;對于含有內(nèi)共振的雙重