电机定子模拟机的建立原理——西安西玛电机|电机资询。

电机定子的组成
　　电机定子结构非常简单，通常由铁心、线圈、骨架（有的没有）、引线、拉簧等组成。定子有两种接线方式，一种是4线式，转子串连接在2个定子绕组之间，一种是2线式，2个定子绕组连接好后再与转子串连接好后再与转子串连接，（将4线式对角的2根引线接在一起）。两种接线方式不同，但可以通用。引接线方式有两种：一种是软线引出；一种是靠骨架上的插接件引出，该种绕线时要保留骨架。
　　电机机座定子铁芯定子叠层对振动的影响为减少涡流损失，定子铁芯均由定子片叠成，单个定子片可认为是一个带齿的平面圆环。平面圆环的自由振动振型可分为二类：圆环平面内的平面振动模态与圆环厚度方向的纵向振动模态。前者的固有频率只与圆环的平面尺寸有关，而与环的厚度无关。后者的固有频率与圆环的平面尺寸及厚度均有关系。在电机定子叠层中单个定子片间相互提供弹性约束和干摩擦约束，自由边界条件由此改变。存在干摩擦的叠层振动分析虽至今尚无成熟理论可用，但试验研究表明，叠层对定子振动行为有重大影响。这种影响可归纳为两个方面，一方面是整个叠层圆筒的振动行为主要是由构成该叠层圆筒的单个平面圆环的振动行为所支配；另一方面叠层结构导致叠层圆筒的频率响应幅值降低，各阶振型阻尼系数增加和固有频率值变化。更为重要的是这些影响与模态的类型是密切相关的，即对纵向模态影响远比对平面模态的影响显著。对平面模态而言，频率响应幅值减少及阻尼系数增加都是非常有限的，而且平面模态固有频率基本上不变化。但对纵向模态这些影响都是非常显著的。由于影响的这种模态类型依赖性，随着叠层片数和夹紧力的增加，纵向模态会很快消失，而使叠层定子铁芯表现出平面振动的特点。因而无绕组定子振动而言，是可以用单定子片作为理论模型来预测定子平面振动固有频率的。
　　电机机座通风隔板对振动的影响机座的通风隔板只有6mm左右，起通风，散热作用。由于刚性较差，在模态分析时，振动幅度较大，但它的振动对定子整体影响不大。为了更为明显识别电机定子振动时的危险位置和简化定子模型，机座通风隔板可忽略。
　　电机定子虚拟样机建模根据电机定子的结构特点及其对振动的影响分析研究，从机械结构方面对定子作自由模态仿真时，可用单定子片作为理论模型来预测定子平面振动固有频率，因此在Pro/E中建定子铁芯冲片时可一次拉伸而成。机座中四块隔板简化为二块。同时去掉机座上的吊耳等，用三维建模软件Pro/E建立了YKSL1730电机定子虚拟样机模型（如），同时进行了质量参数计算、间隙检查、干涉检查，提供准确的质量参数，如零件的质量、质心位置、惯性矩等。
　　定子齿振动模态。当频率渐升至定子齿横向振动固有频率附近，定子齿产生大量形态各异的横向振动模态，而定子环保持原始环形，此模态的固有频率高于定子环振动模态的固有频率，而低于后述定子复合振动模态的固有频率。实验中若仅测定子表面的振动是无法得到正确振型。定子复合振动模态。当频率继续升高，将会出现定子环、齿共同振动的定子复合振动模态。它的固有频率是三种振动模态中最高的。同样实验中若仅测试定子表面的振动也无法得到正确振型。
　　电机定子优化电机定子的主要尺寸是铁芯的平面尺寸（内、外径）和铁芯有效长度，电机主要尺寸确定了电机的外形轮廓、电机的的质量及材料费用。它和电机的技术性能有非常密切的关系。下面从电机振动的角度来考察定子内径的影响。
　　通过自由模态仿真分析，获得了电机定子前8阶固有频率随定子内径的变化列表和变化曲线分别如和所示。从和可以看出，定子前4阶固有频率随定子内径的增加而增大，第一、二阶固有频率增加速度缓慢，而第三、四阶固有频率增加速度较快；第五、六阶固有频率随定子内径的增加而减小，第七、八阶固有频率随定子内径的增加而增大。可见定子内径对低阶固有频率的影响较大，因此，在优化定子内径的同时，应避免定子在电磁力作用下共振。电机定子虚拟样机模型，此后，应用visualNastran仿真系统对模型进行了自由模态仿真，分析了在不同定子内径下定子的前8阶固有频率情况，得到如下结论：通过对电机定子的结构特点及其对振动的影响分析研究，由于叠层结构的影响及定子齿环振动模态特点，低阶平面定子环振动模态占据定子振动的最主要成分，从机械结构方面对定子作自由模态仿真时，可用单定子片作为理论模型来预测定子平面振动固有频率的；机座通风隔板对定子的振动影响不大，但振动时由于其刚度差，常成为振动的危险位置，干扰判断的正确性。故分析时忽略它的影响。

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