异步电机的振动模态分析与设计优化

摘要

异步电机是当前前端工业领域的主要驱动动力来源，它的工作特性直接影响到工作负载的运行效率和精度。本论文以异步电机振动为中心，建立了电机有限元模型，并基于模型进行振动改善设计优化，为异步电机设计提供技术支持。
　　论文根据确定的异步电机各部件的几何参数，建立了异步电机整机的三维实体模型，并依据电机实际的安装条件及运转环境，设置相应的约束条件，对几何模型进行等效处理；在准确计算电机轴承刚度的基础之上，建立了电机整机有限元模型，以异步电机转子为例，通过振动模态分析计算得到固有频率及固有振型；设计了振动模态测试实验，对比所得固有频率与仿真分析得到的结果，以验证模型的正确性。
　　将异步电机转子模态分析结果作为初始条件，以转子的几何尺寸参数为设计变量；以转子的一阶固有频率最大，质量最轻为优化目标，以转子在扭矩作用下的最大应力不超过许用应力为约束条件，对异步电机转子进行设计优化。通过将论文提出的设计优化方法应用于实际电机，结果表明，优化后的电机转子拥有更高的刚度，并减轻了质量，实现了异步电机转子高刚性、轻质量优化目标。

目录

声明

1 绪论

1.1 课题来源

1.2 选题背景及研究意义

1.3 国内外研究现状

1.4 当前存在的问题

1.5 论文主要内容

2 异步电机几何模型设计与分析

2.1 异步电机几何模型设计

2.2 异步电机支承参数设计

2.3 异步电机几何建模

2.4 本章小结

3 异步电机有限元建模与分析

3.1 振动模态有限元分析方法

3.2 异步电机有限元建模

3.3 异步电机有限元模态分析

3.4 异步电机试验模态分析

3.5 本章小结

4 异步电机转子设计优化

4.1 异步电机转子优化设计

4.2 优化设计方法

4.3 分析优化结果及后处理

4.4 本章小结

5 应用与实验研究

5.1 异步电机模态分析

5.2 异步电机模态试验研究

5.3 异步电机转子设计优化

5.4 本章小结

6 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

致谢

参考文献