倾斜工况下异步电动机振动响应特性变化规律研究

摘要

考虑实际安装及运行条件下导致电动机会运行在倾斜工况中。由于倾斜后电动机装配间隙、零部件弹性变形等因素使其转子质量沿轴线不均匀分布从而导致振动加剧，严重影响了其质量和使用寿命。基于此，本论文针对电动机倾斜工况，开展振动响应特性变化规律研究。主要内容包括：
　　(1)异步电动机零部件与整机结构振动关联特性分析。介绍了定子铁芯、转子以及绕组的模化过程，建立了转子和7种电动机组件的物理模型及有限元模型，采用 B&K系统对电动机进行锤击法模态实验验证。建立了零部件与整机的关联特性数学模型。通过分析比较各电动机组件模型前3阶固有频率，得出电动机关键零部件对整机模态的影响规律：定子绕组、转轴、前端盖、后端盖以及定子铁芯对整机模态的贡献程度依次增大，整机的前三阶固有频率随前后端盖与机壳连接刚度的增大而增大，最后趋向稳定值。
　　(2)倾斜工况下异步电动机的振动响应仿真分析。采用 SolidWorks与ADAMS构建了倾斜电动机动力学模型。分析得到如下规律：(a)倾斜工况下电动机的最大振动响应值所对应的转速随着支承刚度的增大而逐渐增大；(b)随着倾斜角度的增大，电动机的振动也随之增大，当倾斜角度较大时，其振动主要表现在轴向和垂向，以轴向振动占主导，且非轴伸端的振动比轴伸端要大。
　　(3)倾斜工况下异步电动机的振动响应特性测试实验。设计了α=0°、α=5°、α=10°、α=15°以及α=20°的电动机倾斜板，搭建相应的实验装置，采用 B&K系统对这5种倾斜状态下的电动机进行振动响应测试，应用 Reflex分析振动数据，得到各个测点的时域图和频谱图，通过分析各测点振动速度峰值，得出倾斜电动机的振动特性变化规律，实验结果与仿真结果基本一致。论文结论可为倾斜工况下电动机设计、制造以及动力学特性分析提供理论参考和指导。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪论

1.1 论文的研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文主要研究内容

第二章 异步电动机零部件与整机结构振动关联特性分析

2.1 引言

2.2 异步电动机有限元建模

2.3 异步电动机零部件与整机振动模态分析

2.4本章小结

第三章 倾斜工况下异步电动机的振动响应仿真分析

3.1 引言

3.2 多体动力学理论与应用软件

3.3 倾斜工况下异步电动机动力学建模

3.4 倾斜工况下电动机的振动响应分析

3.5 本章小结

第四章 倾斜工况下异步电动机的振动响应特性测试实验

4.1引言

4.2 倾斜工况异步电动机实验台设计与测试方案

4.3 不同弹性支承刚度下电动机振动响应测试与分析

4.4 不同倾斜角度下电动机振动响应测试与分析

4.5 本章小结

第五章 结论与展望

5.1 研究结论

5.2 研究展望

参考文献

致谢

附录：攻读硕士学位期间主要研究成果目录