电动汽车永磁电机产生振动的原因分析

电动汽车永磁电机产生振动的原因分析
李自强1张凤营1冯丽佳2
(1.唐山职业技术学院,河北唐山063000'.唐山松下产业机器有限公司,河北唐山063000)
摘要:本文主要分析了电磁力对永磁电机定转子的振动影响,通过分析永磁电机在电磁力作用下的定子、转子系统振动情况,得出电磁参数对永磁电机的振动影响较大,在电机设计、加工制造及装配时应充分考虑相关影响因素,防止出现永磁电机振动造成对车辆的运行安全威胁。
关键词:电动汽车;永磁电机;振动;电磁力
1电动汽车永磁电机产生振动的分类
永磁电机产生振动主要体现在空气动力不足、机
基金项目:河北省教育厅科学技术研究项目资助(ZD2021 410);河北省教育厅科学技术研究项目资助(ZC2016070)。作者简介:李自强(1986-),男,讲师,研究生,研究方向:非线性振动、机械设计。
受为目的,提高管理水平,为以后智能技术在工业领域的全面普及打好基础。
目前机械制造的核心就是对机械设计智能化运行体系的设计,同时这也能够促进技术水平的发挥。为了提高管理控制的水平,除了要建立一套统一、行之有效的标准外,还需要设计人员设计出一套更加智能化的运营维护流程。相关部门的工作重点也应该逐渐向产业转型、升级方面偏移,以此促进企业进行改革创新,逐步扩展应用空间%
3智能制造时代机械设计技术的未来
3.1以能环保为重点
工业化以来,我国经济飞速发展的同时,不仅消耗了大量的自然资源,也造成了巨大的生态环境破坏。而在提倡可持续发展的现在,节能环保不仅成为了社会共识,更是法律法规的要求。因此,将节能环保的意识融入到智能制造时代的机械设计里已是大势所趋%智能化机械制造本身模式带来的便利使得相比传统工业生产有着更低更少的资源消耗和浪费,因而也会逐渐改变人们对于传统工业的看法,以更加绿的标准要求生产。
3.2对资源进行分类
润滑油分配器产品的生产离不开技术的操作,在智能化的操作械振动和电磁振动3个方向,其中空气动力产生振动主要是降温风扇的作用或者电机自身转速不高的情况下产生,其对电动汽车的电机振动产生造成的影响
不大;转子自身偏心、轴承对中性差和电刷的安装不对中等安装过程产生的电机振动称为机械振动,机械振动主要可通过提高转子的加工精度,改善轴承和转子安装工艺水平进行预防和调节;电动汽车永磁电机振动主要来源是电磁振动,其产生原因是电机定转子间的电磁力作用产生,电机的电磁力不仅可以产生旋转的力矩,同时能够引起定子和转子变形,产生的振动影响力很大,会破坏电机的正常运行,甚至产生较大破坏力,对周围环境造成严重的威胁%
2电磁力产生振动的原因
电动汽车永磁电机电磁力的产生由永磁体的磁
下,可以对每一种材料有详细的了解,可以根据材料本身的性质属性设计生产方案%系统需要对于设计情况的信息进行采集,利用大数据、云计算等先进的技术对结果进行分析和评估。积极开展信息资源共享,将机械设计的相关技术研究与创新内容进行分享,更加全面系统地收集资料,探索优化方案%
4结语
信息化时代的背景下,对工业化的设计进行升级是顺应时代发展的必然选择%科学技术发展迅猛,深刻地改变着社会的方方面面。工业更是会受到深远的影响,因为它带来的并不仅是技术上的变化,而
是整个行业结构。智能化的改变提高的不仅仅是工业的生产力,还会提高国家整体的经济实力,从而带动其它行业的发展。未来走上节能环保的道路是必然的,要在生产过程中减少资源损耗和对环境的破坏%不断引入新技术,尝试新方法,不断创新和发展,提高自身竞争力。
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《湖北农机化》2021年第11期
审批流场对定子铁芯和转子的作用,电机的电磁力主要受永磁体磁性、电枢绕组及气隙磁密等影响,永磁体、电枢 绕组以及电枢绕组和永磁体之间产生的气隙磁场相互作用产生多频和多维空间的电磁力谐波%径向不平衡电磁力、磁阻和互感转矩与齿槽转矩波动是电动汽车永磁电机电磁振动主要影响因素。文献对永磁电机径向不平衡电磁力产生电磁振动进行了研究分析,建立了振动方程进行解析解分
析和数值计算分析,分析电磁参数对永磁电机振动的影响,其中文献5分析了3次超谐振动对电机转子的影响。磁阻和互感转矩波动频率和齿槽转矩的波动对永磁电机的不平衡电磁力也有较大的影响,文献囚通过分别对内嵌式和表面贴式的极槽永磁电机进行研究,得出磁阻和互感转矩与齿槽转矩的解析方程,分析了两种方式电机振动的情况%电机的电流谐波对其电磁力的产生起绝对性的作用,因此永磁电机的电磁力和电机极数与齿槽的配合有着直接的关系,当极数和齿槽出现误差时,电机转子会产生较大的不平衡力%此外在电机的控制时,由于操作不当或者电机控制电路设计不合理也会对电磁力有影响引起电机的振动%
3永磁电机定转子在电磁力作用下的振动分析永磁电机的定子、转子在电磁力作用下会产生振动,其中定子的振动模型多为将定子理想为环型或壳型结构,通过数值计算或者有限元分析电磁力对定子系统的振动特性,文献分别是将定子看作环型结构和壳型结构,通过分析非线性的解析法对电磁力作用下的定子系统进行解析,并分析电磁参数(励磁电压、励磁电流、励磁电感等参数)及定子结构参数(定子铁芯长度、材质等参数)对系统的振动影响。定子的振动往往是一个机电耦合系统,其作用的存在是相互影响和制约的%在电机定子系统的设计和调试时,充分考虑影响其振动的影响因素,避免定子的振动引起电机的振动%
在对电机子系在电力作用下会产生振动分析时,专家学者通常将转子看作绝对刚性的简支梁结构,通过对该模型进行建模分析电磁力对转子系统的振动影响,文献囚建立多频激励作用下的电机转子系统
的振动方程,利用平均法对振动方程进行解析,并通过数值计算分析转子结构参数、电磁参数对系统共振的影响。文献匚9)针对文献囚所建立的多频激励作用的电机转子系统的非线性振动方程,分析系在3超谐作用下的振,通对分析:电磁力的影响对转子系统的振动影响较大,其中气隙磁密改变对电机转子系统共振区间影响不大,但随着气隙磁密的增加,转子的振动幅值会降低;分析3次超谐共振时定子的铁芯和转子的结构尺寸对转子系统振动幅值影响较大,电磁参数影响较小;在主共振系统分析时,其结论和3次超谐共振大致相同。电力作用下电电机子系的研究多
通过数值分析得到近似解进行数值分析,得到结论多是和电磁参数对转子系统的振动影响。因此,电磁力对永磁电机转子系统的共振影响和气隙磁密有着重要关联%
4结语
电动汽车的永磁电机振动产生主要来源于空气动力不足、机械振动和电磁振动3个方向,着重分析电机子在电力作用下的振,电力的产生电机振的要,电电机电力的产生由体的对子芯和子的作用,电机的电磁力主要受永磁体磁性、电枢绕组及气隙磁密等影响,永磁体、电枢绕组以及电枢绕组和永磁体之间产生的气隙磁场相互作用产生多频和多维空间的电磁力谐波%电机振动的有效防御可以提高电动汽车的安全性能,对永磁电机振动的研究结果在电机的设计、加工制造及装配方面有重要的指导意义。
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