電機設(shè)計中的機械問題

報告人：梅志遠(yuǎn)

二〇一五年四月二十二日湖北武漢電機設(shè)計中的機械問題新型永磁電機及其控制匯報提綱概要1相關(guān)的機械問題探討2研究熱門與展望3概要1概要電機是一個能實現(xiàn)機電能量或信號轉(zhuǎn)換的電磁裝置磁機電概要

本次報告的主要內(nèi)容對電機的結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡介對電機設(shè)計中一些典型的機械問題進(jìn)行介紹研究熱門與研究前景電機的結(jié)構(gòu)介紹2電機的結(jié)構(gòu)

電機（直線/旋轉(zhuǎn)）(直流/交流）交流電機（異步/同步）定子轉(zhuǎn)子支撐與連接不同的電機類別電機的結(jié)構(gòu)不同的電機類別決定了電機結(jié)構(gòu)的不同直流電機的結(jié)構(gòu)定子：主磁極，換向極，電刷裝置，機座轉(zhuǎn)子：電樞鐵芯，電樞繞組，換向器支撐、連接與其他輔助裝置圖整體結(jié)構(gòu)圖圖橫剖面示意圖三相異步電機的結(jié)構(gòu)定子：定子鐵芯，定子繞組，機座轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子鐵芯，轉(zhuǎn)子繞組，轉(zhuǎn)軸支撐、連接與其他輔助裝置圖整體分解圖圖繞線轉(zhuǎn)子接線示意圖圖籠型轉(zhuǎn)子示意圖永磁電機的分類

直線永磁電機旋轉(zhuǎn)永磁電機永磁直流電機永磁交流電機永磁有刷電機永磁無刷電機內(nèi)轉(zhuǎn)子電機外轉(zhuǎn)子電機自起動永磁電機調(diào)速永磁電機運動軌跡工作電源電刷和換向器定轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)位置起動與運行方式不同的類別決定了永磁電機結(jié)構(gòu)的不同永磁無刷直流電機的結(jié)構(gòu)圖整體裝配圖圖永磁體和保護(hù)套的結(jié)構(gòu)圖圖定子鐵芯與U型繞組結(jié)構(gòu)示意圖效率高，可靠性高，轉(zhuǎn)子磁鋼磁性能很強，強度低端蓋的轉(zhuǎn)軸導(dǎo)向孔保證裝卸方便，定轉(zhuǎn)子不會吸合套筒提高轉(zhuǎn)子的機械強度，保護(hù)永磁體范軍大功率永磁無刷直流電機結(jié)構(gòu)設(shè)計RyoheiOishi,SatoshiHorima,HiroyaSugimoto

ANovelParallelMotorWindingStructureforBearinglessMotors調(diào)速永磁同步電機的結(jié)構(gòu)無需電刷與換向器，結(jié)構(gòu)簡單，效率高采用變頻器起動，轉(zhuǎn)子上無需起動繞組圖調(diào)速永磁同步電機轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)類型隱極轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)表面凸出式凸極轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)表面插入式

內(nèi)置式根據(jù)永磁體磁化方向與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向的關(guān)系馮圭徑永磁同步電動機設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)與方法研究異步起動永磁同步電機的結(jié)構(gòu)能直接起動，體積小，重量輕，效率和功率因素高一般采用籠型轉(zhuǎn)子繞組，采用內(nèi)置式永磁轉(zhuǎn)子，分為徑向，切向和混合式其結(jié)構(gòu)大體相當(dāng)于是在感應(yīng)電機的轉(zhuǎn)子上放置永磁體圖異步起動永磁同步電機的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)類型LeiWang,XianmingDeng,JiaLuDesignandFiniteElementAnalysisofPermanentMagnetSynchronousMotorwithNovelRotorType內(nèi)置式永磁同步電機（IPM）的結(jié)構(gòu)圖一種內(nèi)置式永磁同步電機的橫截面圖內(nèi)置式永磁同步電機的整體示意圖結(jié)構(gòu)簡單，工藝實施成熟具有退磁的防護(hù)作用D軸電感小于q軸電感，具有磁阻轉(zhuǎn)矩更寬恒功率范圍和優(yōu)良的弱磁擴速能力C.F.WangJ.X.ShenP.C.K.LukW.Z.

DesignissuesofanIPMmotorforEPS內(nèi)置式永磁同步電機（IPM）的結(jié)構(gòu)圖聚磁內(nèi)置式永磁同步電機各類型轉(zhuǎn)子圖

CFFM型電機(a)L型轉(zhuǎn)子(b)定子(c)整機圖

CFFM型各種不同轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的反電勢波形Hae-JoongKim,Doo-YoungKimStructureofConcentrated-Flux-TypeInteriorPermanent-MagnetSynchronousMotors……轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)對永磁同步電機性能的影響

圖U型和W型轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)剖面圖圖U型和W型轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)異步起動轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)差率曲線圖一種新型的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)改善氣隙磁密，降低高次諧波分量更高的轉(zhuǎn)子永磁利用率更大的負(fù)載容量LeiWang,XianmingDeng,JiaLuDesignandFiniteElementAnalysisofPermanentMagnetSynchronousMotorwithNovelRotorType轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)對永磁同步電機性能有很大影響外轉(zhuǎn)子永磁同步電機的結(jié)構(gòu)圖外轉(zhuǎn)子永磁同步電機的結(jié)構(gòu)示意圖大體結(jié)構(gòu)與常規(guī)永磁同步電機相同轉(zhuǎn)子在電機的外側(cè)高功率密度，低轉(zhuǎn)動慣量應(yīng)用空間廣，高效節(jié)能李曉峰外轉(zhuǎn)子永磁同步電機的結(jié)構(gòu)及工藝丁再春淺談外轉(zhuǎn)子永磁同步電機結(jié)構(gòu)及其制造工藝新型Halbach次級結(jié)構(gòu)永磁同步直線電機圖直線電機示意圖結(jié)構(gòu)緊湊、定位精度高、加減速性能好功率密度大，具有良好的磁屏蔽作用效率高，靜動態(tài)性好，高速性能好ZhangLuKouBaoquanZhaoBinchaoANovelSynchronousPermanentMagnetLinearMotorwithHalbachSecondaryStructure圖直線電機樣機的初級圖直線電機有限元仿真模型圖直線電機樣機的次級新型行星電機的結(jié)構(gòu)圖多轉(zhuǎn)子行星電機結(jié)構(gòu)圖史炎行星電機的結(jié)構(gòu)和設(shè)計圖單轉(zhuǎn)子行星電機結(jié)構(gòu)圖圖直線旋轉(zhuǎn)電機結(jié)構(gòu)圖圖行星電機原理圖轉(zhuǎn)子做行星運動，一邊繞自身中心旋轉(zhuǎn)，一邊繞定子中心公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)帶動磁場翻轉(zhuǎn)，公轉(zhuǎn)選擇電流方向行星電機無專門的換相控制器，轉(zhuǎn)子依附在行星輪上具有機電雙重調(diào)速功能，調(diào)速范圍寬廣相關(guān)的機械問題探討3目錄電機的強度校核電機的振動問題電機的磁橋設(shè)計電機中的電磁力電機的強度校核

彈塑性力學(xué)基本理論胡光偉高速內(nèi)置式永磁同步電機結(jié)構(gòu)強度分析與電磁校核當(dāng)材料受外載荷作用且處于彈性階段時，應(yīng)力與應(yīng)變呈線性關(guān)系，隨著載荷的增加，材料的應(yīng)力逐漸增大。當(dāng)材料的等效應(yīng)力達(dá)到屈服極限時，材料就開始屈服，發(fā)生塑性變形

本構(gòu)關(guān)系:在彈塑性力學(xué)中，本構(gòu)關(guān)系目前常用兩種理論：全量理論和增量理論。增量理論也稱為流動理論，通過它可以建立應(yīng)力增量與應(yīng)變增量之間的聯(lián)系。本構(gòu)方程：電機的強度校核電機轉(zhuǎn)軸電機轉(zhuǎn)子機座及其它支撐件校核部位校核內(nèi)容最大等效應(yīng)力最大剪切應(yīng)力疲勞應(yīng)力，應(yīng)變及其它校核方式解析法有限元法電機的強度校核步驟陳浩張國強永磁同步電機結(jié)構(gòu)應(yīng)力測試及整體強度有限元分析幾何模型建立載荷加載約束施加仿真對稱邊界條件設(shè)置接觸面條件設(shè)置材料設(shè)置網(wǎng)格剖分設(shè)置有限元法的校核的一般步驟：一種新的電機的強度校核方法陳遠(yuǎn)揚，韓則胤高速內(nèi)嵌式永磁電動機轉(zhuǎn)子機械強度分析考慮到在永磁電機高速運行時，其機械應(yīng)力大部分由離心應(yīng)力引起，故可先采用簡化分析模型可以估算出其所能承受最大應(yīng)力。電磁和結(jié)構(gòu)有限元計算可以分析電磁力和離心力的影響，但是計算復(fù)雜、步驟較多。隔磁橋是內(nèi)嵌式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)最容易斷裂的部分，增加隔磁橋的寬度能夠增強其機械強度，但是會降低電機的電磁性能。圖

V型轉(zhuǎn)子(有無隔磁橋情況)離心應(yīng)力簡化模型分析法與有限元法比較簡化分析模型是可行的的！

電機的振動問題

電機的振動參數(shù)圖振動速度的測量點振動位移：反映了振動幅度的大小振動速度：反映了能量的大小振動加速度：反映了沖擊力的大小圖振動幅度的測量點低頻中頻高頻振動強度在軸承或鄰近主軸承的軸承罩殼上鄰近軸承的徑向平面內(nèi)利用單頻率正旋波轉(zhuǎn)換電機振動的評定標(biāo)準(zhǔn)按軸承振幅的評定標(biāo)準(zhǔn)按軸承振動烈度的評定標(biāo)準(zhǔn)按軸振幅的評定標(biāo)準(zhǔn)表3ISO2372推薦的各類機器的振動評定標(biāo)準(zhǔn)表發(fā)電機組軸相對振動的限值表附屬機械軸承振動標(biāo)準(zhǔn)電機振動的評定標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用注意事項標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定新裝機組的軸承振動不宜大于30um標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的數(shù)值，適用于額定轉(zhuǎn)速和任何負(fù)荷穩(wěn)定工況標(biāo)準(zhǔn)對軸承的垂直、水平、軸向三個方向的振動測量進(jìn)行了規(guī)定。在進(jìn)行振動測量時，每次測量的位置都應(yīng)保持一致在三個方向的任何一個方向的振動幅值超過了規(guī)定的數(shù)值，則認(rèn)為該機組的振動狀況是不合格的，應(yīng)當(dāng)采取措施來消除振動。規(guī)定臨界轉(zhuǎn)速的振動最大不超過100um規(guī)定若軸承座振動或軸振動的幅值合格，但變化量超過報警限值的25％，不論是振動變大或者變小都要報警功率在50MW以下的機組一般只測量軸承座振動，不要求測量軸振動。功率在200MW以上的機組要求同時測量軸承座振動和軸振動。功率大于50MW、小于200MW的機組，要求測量軸承座振動，而在有條件情況下或在新機組啟動及對機組故障分析時，則測量軸振動電機振動的原因電源供電質(zhì)量不好，三相不平衡，有高次諧波繞組有短路或斷路故障；電刷接觸不好，壓力過大、過小，刷質(zhì)不合要求；斷籠或端環(huán)開裂，松動；集電環(huán)的短接片與短路環(huán)接觸不穩(wěn)定；三相繞組不平衡；磁場中心線與幾何中性線不對中定轉(zhuǎn)子幾何中心線不對中蔡克軍電機振動原因分析電磁原因電機振動的原因軸承損壞或兩軸承室中心線不重復(fù)；地腳緊固不牢；轉(zhuǎn)軸彎曲變形；基礎(chǔ)臺面傾斜不平；轉(zhuǎn)子動平衡不良；電動機軸線中心與其所拖動機械軸線中心不一致；機械原因圖電機軸與負(fù)載軸軸心線交叉

圖電機軸與負(fù)載軸軸心線平行蔡克軍電機振動原因分析永磁電機中的電磁振動CHENZhiyu，HUANGKaisheng，TIANYanfeResearchforSuppressingVibrationandNoiseofPermanentMagnetSynchronousMotor電機氣隙中單位面積徑向電磁力公式永磁電機的振動電磁振動徑向電磁力波研究方法解析法數(shù)值仿真法經(jīng)過解析法分析知力波幅值大或力波階數(shù)可能比較低的項一共七項，這七項可以分為四類：2倍基波頻率的項；6倍基波頻率的項；與PWM變頻器諧波頻率相關(guān)的項；可能會產(chǎn)生2、4、6倍基波頻率或與變頻器諧波頻率相關(guān)的項永磁電機中的電磁振動Ik-SangJang1,Sang-HwanHam2,Won-HoKim3MethodforAnalyzingVibrationsDuetoElectromagneticForceinElectricMotorsD.H.Im,J.H.Chang,S.C.ParkAnalysisofRadialForceasaSource…圖徑向電磁力大小在時間諧波與空間諧波上的分布表徑向電磁力諧波的特性實際測量有限元分析

永磁電機的徑向電磁力的確具有諧波的特性永磁電機中的電磁振動抑制圖轉(zhuǎn)子開槽與不開槽轉(zhuǎn)矩脈動對比圖定子采用整數(shù)槽來減小電機徑向電磁力轉(zhuǎn)子上挖孔和開槽來降低氣隙磁密幅值削弱齒槽轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩脈動陳治宇，黃開勝，田燕飛永磁同步電動機振動和噪聲抑制的研究電磁振動抑制表不同極槽配合下的樣機噪聲測試值整數(shù)槽電機的徑向力波個數(shù)明顯小于分?jǐn)?shù)槽電機，采用整數(shù)槽有利于抑制電機的振動和噪聲轉(zhuǎn)子開適當(dāng)大小的通風(fēng)口可改善電機的散熱效果，同時結(jié)合適當(dāng)?shù)拈_槽，還可削弱齒槽轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩脈動，但也削弱了反電動勢，導(dǎo)致輸出轉(zhuǎn)矩減小磁致伸縮效應(yīng)導(dǎo)致的永磁電機振動圖不同時刻電磁力和磁致伸縮共同作用引起的瞬態(tài)形變(實驗正弦波)定子鐵心由硅鋼片疊壓而成，鐵心由于硅鋼片的磁致伸縮會引起內(nèi)部發(fā)生變形和應(yīng)力，使定子鐵心隨勵磁頻率的變化作周期性振動，當(dāng)磁致伸縮頻率與鐵心固有頻率發(fā)生共振時，會對電機的振動噪聲有一定的影響韓雪巖，張哲，吳勝男考慮磁致伸縮效應(yīng)永磁電機的振動噪聲研究表

兩種電流源引起的電機振動對比動平衡的介紹動平衡：當(dāng)剛體的轉(zhuǎn)軸通過質(zhì)心且為慣性主軸時，剛體轉(zhuǎn)動時不出現(xiàn)軸承動約束力動不平衡：電機轉(zhuǎn)子在圍繞其軸線旋轉(zhuǎn)時，由于相對于軸線的質(zhì)量分布不均勻而產(chǎn)生離心力，離心力產(chǎn)生的力矩不能在軸中心抵消，產(chǎn)生一個力矩偏差力矩偏差會導(dǎo)致軸的彈性變形，軸的彈性變形使這個不平衡力矩進(jìn)一步加大，這種不平衡離心力作用在轉(zhuǎn)子軸承上引起振動和噪聲，加速軸承的磨損，嚴(yán)重影響電機的性能和壽命當(dāng)轉(zhuǎn)子外徑D與長度L滿足D／L>5時，若含有不平衡量時，只要在其相反方向添加平衡塊即可達(dá)到平衡，故不需要進(jìn)行動平衡校核；當(dāng)L>D時，只要工作轉(zhuǎn)速大于1000r／min，都要進(jìn)行動平衡校核。轉(zhuǎn)子做動平衡校核的條件轉(zhuǎn)子的不平衡量與產(chǎn)生原因圖外轉(zhuǎn)子永磁同步電機的結(jié)構(gòu)示意圖王君，沈崇達(dá)兩轉(zhuǎn)子、三軸承支撐結(jié)構(gòu)電機動平衡及超速初探轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)不對稱原材料和毛坯缺陷裝配誤差運轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的不平衡轉(zhuǎn)子產(chǎn)生不平衡量的原因轉(zhuǎn)子動平衡的校正方法圖三圓平衡法示意圖王君，沈崇達(dá)兩轉(zhuǎn)子、三軸承支撐結(jié)構(gòu)電機動平衡及超速初探郭曉偉，李要平基于質(zhì)心平移法動平衡的校正圖質(zhì)心平移法轉(zhuǎn)子總成圖在被平衡的平面上取相隔120度的三點1、2、3將轉(zhuǎn)子在平衡轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運轉(zhuǎn)測得原始振動A0將一試重P克加在1號處(0度)在平衡轉(zhuǎn)速下測得合成矢量A1將一試重P克加在2號處(120度)在平衡轉(zhuǎn)速下測得合成矢量A2將一試重P克加在3號處(240度)在平衡轉(zhuǎn)速下測得合成矢量A3將測得值和三合成值按比例作圖，求不平衡量與相位計算不平衡量Qx=A1×P/OM不平衡量相位OM與作圖的交點即為不平衡量的確定通過質(zhì)心法將整個轉(zhuǎn)子的質(zhì)心進(jìn)行確定；利用理論力學(xué)的平移原理，將質(zhì)心的不平衡量平移到可以簡單處理增重的轉(zhuǎn)子的兩個端面；利用增重法對轉(zhuǎn)子進(jìn)行動平衡調(diào)節(jié)目錄

電機的磁橋設(shè)計

隔磁磁橋介紹圖一種典型的磁橋結(jié)構(gòu)示意圖zhonglinngLiGuoliZhouTingCoggingTorqueImprovementforInteriorPermanentMagnetGeneratorbyChangingFlux-BarrierShapeRyosukeAkaki,YasuhitoTakahashi

EffectofMagneticPropertyinBridgeAreaofIPMMotorsonTorqueCharacteristics把轉(zhuǎn)子沖片連成一個具有足夠機械強度的整體通過磁橋部位漏磁通的飽和限制永磁體的漏磁.隔磁磁橋的作用圖一種典型的磁橋結(jié)構(gòu)示意圖隔磁磁橋的設(shè)計吳延忠郭振宏稀土永磁同步電動機隔磁磁橋的設(shè)計研究啟德新

張寶剛基于ANSYS的永磁同步電動機隔磁橋結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計隔磁磁橋設(shè)計的要求較小尺寸的隔磁橋使其易于達(dá)到深度飽和以減小漏磁，提高電機電磁性能；較大尺寸隔磁橋厚度使轉(zhuǎn)子高速運行時不至發(fā)生嚴(yán)重的塑性變形，提高其機械性能。隔磁磁橋的受力分析離心力電磁轉(zhuǎn)矩過盈預(yù)應(yīng)力隔磁磁橋?qū)蛰d漏磁系數(shù)的影響圖隔磁橋與空載漏磁系數(shù)關(guān)系圖于淼永磁同步發(fā)電機空載漏磁系數(shù)和電樞反應(yīng)系數(shù)分析隔磁磁橋起到一個旁路磁橋的作用隔磁磁橋?qū)挾炔灰诉^大，過大會降低漏磁通的磁阻，增加漏磁通，導(dǎo)致空載漏磁系數(shù)增加不能過小，太小很難保證機械強度，而且加工困難隔磁磁橋?qū)蛰d漏磁系數(shù)的影響空載漏磁系數(shù)反映永磁體的利用率以及抗去磁能力一種隔磁磁橋的優(yōu)化設(shè)計圖電機轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的l／8模型胡光偉，嚴(yán)欣平內(nèi)置式永磁同步電機隔磁橋影響研究隨著隔磁橋厚度增加，磁鋼漏磁增大，電機空載反電勢減小，額定負(fù)載時定子電流趨于增大，電磁性能變差電磁性能而言，轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)II的內(nèi)置式永磁電機最好，結(jié)構(gòu)Ⅲ次之，結(jié)構(gòu)I最差一種隔磁磁橋的優(yōu)化設(shè)計圖結(jié)構(gòu)Ⅰ最大應(yīng)力變化曲線各轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的最大應(yīng)力均與隔磁橋厚度成反比，與轉(zhuǎn)速的平方成正比就結(jié)構(gòu)強度而言，結(jié)構(gòu)III最好，結(jié)構(gòu)Ⅰ次之，結(jié)構(gòu)II最差帶輔助隔磁橋的“V”形轉(zhuǎn)子相比于“一”形和“V”形轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)強度更好帶輔助隔磁橋的“V”形轉(zhuǎn)子的主隔磁橋?qū)﹄姍C電磁性能影響更大、而輔助隔磁橋?qū)D(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)強度影響更大。圖結(jié)構(gòu)II最大應(yīng)力變化曲線圖結(jié)構(gòu)Ⅲ最大應(yīng)力變化曲線組l圖結(jié)構(gòu)Ⅲ最大應(yīng)力變化曲線組2胡光偉，嚴(yán)欣平內(nèi)置式永磁同步電機隔磁橋影響研究隔磁磁橋?qū)X槽轉(zhuǎn)矩的影響圖不同隔磁磁橋形狀改變量x時的齒槽轉(zhuǎn)矩曲線圖安忠良李國麗內(nèi)置式永磁發(fā)電機隔磁磁橋形狀對齒槽轉(zhuǎn)矩的影響隔磁磁橋形狀的改變會引起永磁體的氣隙磁密分布變化，使得的含量發(fā)生變化，進(jìn)而影響齒槽轉(zhuǎn)矩的大小齒槽轉(zhuǎn)矩隨隔磁磁橋形狀改變量x的增加近似線性的減小，當(dāng)改變量x達(dá)到一定時，隨其進(jìn)一步增加齒槽轉(zhuǎn)矩反而呈增大趨勢隔磁磁橋?qū)X槽轉(zhuǎn)矩的影響齒槽轉(zhuǎn)矩導(dǎo)致轉(zhuǎn)矩波動，引起振動和噪聲，影響系統(tǒng)的控制精度：相對氣隙磁導(dǎo)平方的傅里葉分解系數(shù)；：為永磁體產(chǎn)生的氣隙磁密平方的傅里葉分解系數(shù)

電機中的電磁力電磁力的介紹張文敏，郝清考慮變頻器供電諧波電流作用下的永磁電機電磁力計算與分析電磁力是永磁電機振動噪聲的主要激勵源，它是由電機定轉(zhuǎn)子間的磁場相互作用產(chǎn)生的徑向電磁力作用在定子鐵心上產(chǎn)生的振動變形，是電磁振動噪聲的主要來源切向電磁力是與電磁轉(zhuǎn)矩相對應(yīng)的作用力矩，它使齒對其根部彎曲，并產(chǎn)生局部振動變形，是電磁振動噪聲的次要來源電機電磁激振力的大小定轉(zhuǎn)子繞組磁勢氣隙磁導(dǎo)電磁力的計算方法劉景輝，黃開勝，陳治宇永磁同步電動機徑向電磁力的分析DAIWei,YUHai-tao,HUMin-qiangElectromagneticForceComputationofLinearSynchronousMotorWithVirtualWorkMethod麥克斯韋張量法虛功法有限元法公式推導(dǎo)和使用比較簡單存在積分路徑問題受剖分單元類型單元數(shù)量的影響較大虛功法公式推導(dǎo)相對復(fù)雜不存在積分路徑問題受剖分單元類型單元數(shù)量的影響不大鼠籠感應(yīng)電機轉(zhuǎn)子局部電磁力的計算圖轉(zhuǎn)子槽表面的電磁力的分布密度圖XIEYing,WANGYunyangLocalElectromagneticForceCalculationontheRotorofSquirrel-cageInductionMotorsWithBroken…….MX方程：LR方程：在鼠籠式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)中，導(dǎo)條的頂端是最脆弱的地方；沿著電機旋轉(zhuǎn)方向，靠近斷條的那根導(dǎo)條最容易斷掉變頻器供電諧波電流作用下電磁力計算圖1正弦供電時的電磁力隨時間變化曲線王君，沈崇達(dá)兩轉(zhuǎn)子、三軸承支撐結(jié)構(gòu)電機動平衡及超速初探圖2

變頻供電時的電磁力隨時間變化曲線圖3

正弦供電時的電磁力頻譜圖圖4

變頻供電時的電磁力頻譜圖圖2電磁力波形中明顯含有許多毛刺，該現(xiàn)象主要是由于受變頻器脈沖調(diào)制的影響，諧波含量較多圖4明顯含有開關(guān)頻率附近的邊帶頻率特征的特征諧波，說明變頻器脈寬調(diào)制會導(dǎo)致電機定轉(zhuǎn)子之間的氣隙磁場發(fā)生畸變，進(jìn)而影響電機的電磁力分布。雙一次側(cè)結(jié)構(gòu)對電磁力的影響圖雙一次側(cè)PMLSM結(jié)構(gòu)示意圖Sung-AnKim,Yu-WuZhu,Sang-GeonLee

ElectromagneticNormalForceCharacteristicsofaPermanentMagnetLinear……雙一次側(cè)結(jié)構(gòu)能減小軸向電磁力的大小圖傳統(tǒng)的PMLSM與對稱的雙一次側(cè)PMLSM示意圖圖PMSLM兩對稱一次側(cè)的軸向力曲線圖影響電機徑向電磁力的因素圖不同極槽配合和極弧系數(shù)下的氣息磁場正弦畸變率對于降低徑向電磁力，整數(shù)槽電機優(yōu)于分?jǐn)?shù)槽電機；隨著極弧系數(shù)、磁鋼偏心距增大，正弦畸變率先減小后增大圖不同極槽配合和不同磁鋼偏心距下