大型潜水电机转子副临界振动的研究

摘要

随着国家重工业的发展及城市规划的推进，大型潜水电泵的作用越来越凸显，与此同时，与其相连的电机在国民经济发展中的作用也就越来越重要。为了提高大型旋转机械运行的可靠性和降低其电机振动造成的危害，电机转子的振动和噪声问题一直都受到该领域研究学者的高度重视。电机转子振动问题作为大型旋转机械的重点研究领域，也一直都是国内外相关领域专家学者的研究热点之一。本文以大型潜水电机为研究对象，在深入分析电机转子临界共振问题上，提出转子副临界振动，详细分析了其发生的条件、影响参数，并且探讨了电机偏心状态下转子副临界振动情况。论文研究成果主要包括以下几个方面:
　　1、通过分析大型潜水电机应用特性，结合转子动力学，探讨了转子动力学在低速大型电机中的应用问题，并且针对潜水电机特殊的工作环境考虑了潜水深度对电机转子副临界转速的影响。
　　2、采用有限元方法分析计算了电机偏心状态下磁固耦合重要参数—电磁刚度的变化和转子副临界特性，并与正常未偏心状态下的特征进行了对比。
　　3、采用解析的方法分析了非轴对称刚度情况下转子副临界特性，结合几何对称原理，提出一种改善转轴非轴对称刚度的键槽分布方法及其实现方式。
　　本文通过对大型潜水感应电机转子副临界问题进行较为系统的研究，得到了转子副临界的相关特性及改善方法，为大型电机转子旋转特性的进一步研究以及电机副临界转速的一系列研究奠定了坚实的理论基础和提供了重要的参考价值。

目录

声明

致谢

摘要

1 绪论

1．1 本课题研究的背景和意义

1．2 潜水电机概述

1．3 国内外研究动态

1．3．1 电机振动分类

1．3．2 电机转子振动研究内容

1．4 本文的主要工作及创新点

2 转子副l临界转速的计算

2．1 概述

2．2 转子模型建立及副临界转速的计算

2．2．1 转子模型建立

2．2．2 副临界转速计算

2．3 不平衡磁拉力对副临界转速的影响

2．4 潜水深度对副临界转速的影响

2．5 本章小结

3 大型潜水电机非轴对称刚性转子副临界振动分析

3．1 概述

3．2 对刚性转子的涡动分析

3．2．1 对称刚性转子的建模

3．2．2 对称刚性转子涡动分析

3．3 非轴对称刚性转子的涡动分析

3．3．1 非轴对称刚性转子建模

3．3．2 重力作用下非轴对称刚性转子涡动分析

3．3．3 质量偏心作用下非轴对称刚性转子涡动分析

3．4 一种改善非轴对称的键槽分布

3．5 本章小结

4 大型潜水电机偏心状态下转子副临界振动分析

4．1 概述

4．2 转子斜偏心下电磁刚度计算

4．2．1 转子斜偏心模型建立

4．2．2 转子斜偏心对气隙能量的影响

4．2．3 转子斜偏心对电磁刚度的影响

4．3 大型潜水电机混合偏心状态下谐波共振分析

4．3．1 电机气隙谐波共振分析

4．3．2 混合偏心下大型潜水电机气隙谐波分析

4．4 弧偏心状态下电机转子涡动分析

4．5 本章小结

5 结论与展望

5．1 全文总结

5．2 工作展望

参考文献

攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况