電機運行過程中,作用于定子的徑向電磁力波頻率與定子結構固有頻率接近時會引起共振,進而產生電磁噪聲。為抑制電磁噪聲,就要做到“避頻”和“避型”即需將同一階次的徑向電磁力頻率和定子結構固有頻率錯開。因此,為準確預測和抑制整機電磁噪聲,需要準確計算分析定子固有頻率及其模態特性。
本案例對本公司一款永磁同步電機的性能參數及外形尺寸,進行電機模擬仿真設計。為減小渦流損耗,提高電機效率,定子鐵芯通常不采用實體結構,而是由多個帶有絕緣涂層的薄硅鋼片沿軸向疊壓而成。由于鐵芯疊層結構并不是一個材料連續的彈性體,因此不能簡單地將定子鐵芯作為各向同性材料。
下圖為六階以下模態分析結果。
表1 電機激勵力頻率分析
1階
2階
3階
4階
5階
6階
圖1電機外殼前六階模態
轉子模態和電機振動關系密切,應避免電機電磁力波頻率與模態頻率重合,避免發生共振。從電動機減振、降噪的角度,電動機定子必須有較強的剛度,以確保電動機各種振動、噪聲不會因結構諧振而放大。