基于磁固耦合的永磁電機電磁振動分析.pdf

1、本文對永磁電機振動的主要來源——電磁振動進(jìn)行了研究，分別對永磁電機的電磁場、振動特性和它們之間的耦合關(guān)系進(jìn)行了分析。
　　首先，本文推導(dǎo)了一個表貼式永磁電機在考慮轉(zhuǎn)子偏心和齒槽效應(yīng)情況下的電樞反應(yīng)磁場的解析模型。這個解析子域模型將永磁電機的磁場區(qū)域劃分為氣隙子域（包含剩磁為零的永磁體區(qū)域）、定子槽子域以及定子槽開口子域。先建立表貼式永磁電機的各個子域中的基本方程，解出含待定系數(shù)的方程通解。然后列寫各個子域的邊界條件和子域間的分界面

2、條件，通過添加邊界條件確定通解中的待定系數(shù)。其中，為了考慮轉(zhuǎn)子偏心，使用一階攝動法對各邊界條件進(jìn)行了修正。
　　其次，采用本文推導(dǎo)的表貼式永磁電機電樞反應(yīng)磁場的解析計算模型，結(jié)合前人推導(dǎo)的表貼式永磁電機空載磁場的解析計算模型，分別對4極24槽和8極12槽這兩種不同極槽配合的永磁電機在空載和負(fù)載情況下的電磁力波進(jìn)行了分析，得到了電磁力波的時間諧波分量和空間諧波分量。
　　最后，提出了永磁電機磁固耦合分析的兩種分析方法。

3、　　先介紹了磁固弱耦合分析方法:首先，使用Simulink軟件來仿真電機的驅(qū)動電路，得到電機電磁場的激勵，再使用JMAG軟件計算電機的電磁場，將Simulink軟件和JMAG軟件結(jié)合起來，進(jìn)行場路耦合仿真，計算了由控制電路激勵的永磁電機的電磁場和電磁力，然后在JMAG中將電磁力加載到電機的三維結(jié)構(gòu)模型上，進(jìn)行永磁電機的振動分析。本文以一個8極48槽的內(nèi)置式永磁電機為例對永磁電機的磁固弱耦合方法進(jìn)行了說明。
　　然后，介紹了磁固強耦

4、合分析。這種方法可以考慮電機的電磁場與電機振動之間的相互作用，是一種雙向耦合，可以得到更加準(zhǔn)確的結(jié)果。在本文的方案中，電磁場采用上文提到的完整的表貼式永磁電機電磁場解析子域模型，通過MATLAB軟件編程進(jìn)行計算;永磁電機的振動計算，是將MATLAB計算得到的電磁力加載到ANSYS軟件中建立的三維結(jié)構(gòu)模型上，用有限元方法進(jìn)行;通過ANSYS的APDL語言編程來實現(xiàn)電磁場模型和振動模型的調(diào)用計算以及MATLAB軟件和ANSYS軟件數(shù)據(jù)接口的