12∕8极无轴承开关磁阻电机定子振动特性分析

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1、第42卷第4期2010年8月南京航空航JournalofNanjingUniversity天大学学报ofAeronautics＆AstronauticsVoI．42No．4Aug．201012／8极无轴承开关磁阻电机定子振动特性分析杨艳邓智泉曹鑫刘泽远王晓琳(南京航空航天大学航空电源航空科技重点实验室，南京，210016)摘要：开关磁阻电机(Switchedreluctancemotor。SRM)由于径向磁拉力导致的振动和噪声问题阻碍了其推广应用l电机定转子偏心时出现的单边磁拉力使振动和噪声更加恶化。本文基于定子用向振动理论和无轴承开关磁阻电机(Bearingless—SRM

2、。BSRM)的径向力特点，分析了将无轴承技术引入SRM后对不平衡径向力起到的补偿作用I给出了同时适用于SRM和BSRM的定子极径向力数学模型，建立了SRM和BSRM的系统仿真模型，分析了两种电机定子极所受的径向力。谐波分析发现：BSRM定予单边磁拉力直流分量及低次谐波含量幅值较SRM大幅减小，因而由此引起的振动和噪声小，更适合于应用在要求低噪声的领域．关键词：开关磁阻电机}无轴承；振动；不乎衡磁拉力；数学模型中图分类号：TM301文献标识码：A文章编号：1005—2615(2010)04一0494-07CharacteristicAnalysisofStatorVibrati

3、onfor12／8BearinglessSwitchedReluctanceMotors]rangYan，DengZhiquan，CaoXin，LiuZeyuan，WangXiaolin(Aero-PowerSei-TechCenter，NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics，Nanjing,210016，China)Abstract：Radialmagneticforceactsonthemotorstatorscauselargevibrationandacousticnoise，thuslimitingtheapplica

4、tionofswitchedreluctancemotors(SRMs)，Theycanbeaggravatedwhenthereislopsidedforceduetotherotoreccentricity．Basedoncircumfercntialvibrationtheoryandradialforcecharacteristicsofbearinglessswitchedreluctancemotors(BSRMs)，thispaperanalyzesthefunctionofthebearinglesstechniqueincompensatingtheimba

5、lancedmagneticattr．actionforce．Then，thestatorra-dialforcemathematicalmodelofBSRMisintroducedanditiseffectiveforSRM．SystemsimulationmodelsofSRMandBSRMarebuiltandtwo—motorstatorradialforcesareanalyzed．Radialforcehar—monicanalysisresultsindicatethattheDCrestorerandlowerorderharmonicmagnitudeof

6、lopsidedforcedecreasesharplycomparedwithwhichofSRM．Thus，itsstatorvibrationissmallerandcanradi—atesmalleracousticnoise．BSRMiSsuitableforfieldsofthelowernoise．Keywords：switchedreluctancemotors；bearingless；vibration；imbalancedmagneticattractionforce；mathematicalmodel开关磁阻电机(Sswitchedreluctancem

7、otors，SRM)虽具有诸如结构简单、运行效率高、容错能力强以及高速运行适应性等一系列优点，然而SRM严重的振动和噪声问题限制了其向更广的应用领域发展阻纠。因此，SRM的减振降噪一直是国内外学者研究的热点。基金项目：国家自然科学基金(50877036)资助项目，新世纪优秀入才支持计划贷助项目；教育部博士点科学基金(20060287010)资助项目。收稿日期：2009—09—22}修订日期：2010—03—15作者简介：杨艳，女，博士研究生，1976年4月生f邓智泉(联系人)，男，教授，博士生导师．E—