電機(jī)轉(zhuǎn)子-軸系統(tǒng)在電磁力作用下共振規(guī)律的研究.pdf

1、電機(jī)作為機(jī)械系統(tǒng)的主要驅(qū)動設(shè)備,隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要,其應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛。電機(jī)構(gòu)造的復(fù)雜化,使其振動的穩(wěn)定性等安全問題備受關(guān)注。因此,研究氣隙磁場中電磁力作用下的電動機(jī)轉(zhuǎn)子-軸系的振動問題有重要的理論、實(shí)際意義。
　　本文致力于研究在電磁力作用下,電機(jī)轉(zhuǎn)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(shí)驗(yàn)電機(jī)的實(shí)際構(gòu)造,建立了電機(jī)轉(zhuǎn)子-軸系統(tǒng)的物理模型。本文研究了三相異步電動機(jī)處于穩(wěn)態(tài)、對稱運(yùn)行狀態(tài)時,轉(zhuǎn)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(shè)軸承處為彈性支承,其轉(zhuǎn)子具有質(zhì)量偏心及軸的質(zhì)量平均分配到轉(zhuǎn)子和兩端軸承處并考慮到轉(zhuǎn)子的陀螺效應(yīng)。
　　其次,依據(jù)電磁學(xué)的基本理論,計算了三相異步電動機(jī)(4對極)轉(zhuǎn)子-軸系統(tǒng)的動能、勢能及定轉(zhuǎn)子間的氣隙磁場能。對轉(zhuǎn)子進(jìn)行分析時,考慮到轉(zhuǎn)子的陀螺效應(yīng),將系統(tǒng)的機(jī)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(jī)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(jī)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)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(yīng)的規(guī)律曲線。
　　最后,系統(tǒng)的介紹了能量法及其應(yīng)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(jìn)行了分析,對轉(zhuǎn)子-軸系統(tǒng)的非線性振動問題進(jìn)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(yīng)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