電機缺陷
關注創建者：匿名 創建時間：2021-12-16
電機缺陷的實例教程
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本文首先通過有限元計算方法計算電機階次噪聲，借助電磁力階次及模態計算結果，分析電磁力階次與結構模態的耦合特征。在此基礎上引入匝間短路、靜態偏心、動態偏心三種缺陷，分別對比其電磁力階次特征與理想電機的差異。并分析對比缺陷導致的電磁噪聲差異對比及原因。
1 電機參數信息及分析方法
1.1 電機參數
計算中選擇某表貼式永磁同步電機為例。電機基本信息如表1所示：
表1 電機基本參數
電磁模型示意如下圖1-2所示，氣隙麥克思維壓力分布如圖3所示。
展開 2016年，于蓬等人對動力總成在內部激勵下的振動進行分析，并根據試驗數據，得出電機內部電磁激勵在高頻段對動力總成的振動影響較大，進一步強調了電機高頻噪聲研究的必要性。
3 驅動電機振動噪聲激勵源的研究
3．1 電機本身電磁激勵
2010年Islam等研究并分析了永磁同步電動機的聲振特性，研究表明，徑向電磁力為電機振動的主要激勵。2012年Pellerey將電磁徑向力和切向力波施加到電機殼體進行分析，考慮了切向電磁力為振動激勵f31。2014年Jean等人考慮了靜／動態偏心等電機缺陷產生的影響。
3．2 動力總成中的機械激勵
目前，電機一變速器一體化驅動系統是典型的集成式驅動模式，國內已有對純電動車動力總成進行聲振特性試驗的研究，于蓬等人指出，動力總成由于其特有的內部綜合激勵使電機振動噪聲產生新特點，并對動力總成的內部激勵進行理論分析和數值模擬，考慮了變速器齒輪嚙合激勵對電機的作用。2015年方源等人對動力總成進行了試驗研究，利用頻譜分析證實了變速器齒輪嚙合頻率對電機的振動噪聲影響較大。
展開 Ansys Acoustic模塊仿真的聲學結果往往不能直觀反映聲音的優劣，而Ansys VRXPERIENCE Sound Pro軟件可以快速回放對比仿真結果，結合心理聲學指標及主觀聽感在產品設計階段借助虛擬模型對NVH性能做出準確評估
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典型應用案例
電機NVH性能評估
電機生產制造NVH缺陷仿真
整車電機聲品質預測
來源于：Ansys
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與電機相聯的齒輪、聯軸器有故障，齒輪咬合不良，輪齒磨損嚴重，對輪潤滑不良，聯軸器歪斜、錯位，齒式聯軸器齒形、齒距不對、間隙過大或磨損嚴重，都會造成一定的振動。
電機本身結構的缺陷，軸頸橢圓，轉軸彎曲，軸與軸瓦間間隙過大或過小，軸承座、基礎板、地基的某部分乃至整個電機安裝基礎的剛度不夠。
安裝的問題，電機與基礎板之間固定不牢，底腳螺栓松動，軸承座與基礎板之間松動等。
軸與軸瓦間間隙過大或過小不僅可以造成振動還可使軸瓦的潤滑和溫度產生異常。
電機拖動的負載傳導振動，比如說電機拖動的風機、水泵振動，引起電機振動。
交流電機定子接線錯誤、繞線型異步電動機轉子繞組短路，同步電機勵繞組匝間短路，同步電機勵磁線圈聯接錯誤，籠型異步電動機轉子斷條，轉子鐵心變形造成定、轉子氣隙不均，導致氣隙磁通不平衡從而造成振動。
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電機本身結構的缺陷：軸頸橢圓，轉軸彎曲，軸與軸瓦間間隙過大或過小，軸承座、基礎板、地基剛度不夠。</p><p>7）. 安裝問題：電機與基礎板之間固定不牢，底腳螺栓松動，軸承座與基礎板之間松動。</p><p>8）. 軸與軸瓦間間隙過大或過小：不僅會造成振動，還會使軸瓦的潤滑和溫度產生異常。</p><p>9）. 電機拖動的負載傳導振動：如電機拖動的風機、水泵振動，引起電機振動。</p><p>10）.
電機本身結構的缺陷，軸頸橢圓，轉軸彎曲，軸與軸瓦間間隙過大或過小，軸承座、基礎板、地基的某部分乃至整個電機安裝基礎的剛度不夠。
安裝的問題，電機與基礎板之間固定不牢，底腳螺栓松動，軸承座與基礎板之間松動等。
軸與軸瓦間間隙過大或過小不僅可以造成振動還可使軸瓦的潤滑和溫度產生異常。
2014年Jean等人考慮了靜／動態偏心等電機缺陷產生的影響。
從起動角度分析，緣于永磁電機由變頻電源或配套變頻器起動的實際，永磁電機的起動過程實現很容易；與變頻電機的起動相似，規避了普通籠型異步電機的起動缺陷。
總之，永磁電機的效率和功率因數可以達到很高，結構非常簡單，近十幾年來市場十分火爆。
但是，失磁故障是永磁電機不可回避的問題，當電流過大或溫度過高時，會導致電機繞組溫度瞬間不斷攀升、電流急劇增大，永磁體迅速失磁。
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電機本身結構的缺陷和安裝的問題。這種故障主要表現為軸頸橢圓，轉軸彎曲，軸與軸瓦間間隙過大或過小，軸承座、基礎板、地基的某部分乃至整個電機安裝基礎的剛度不夠，電機與基礎板之間固定不牢，底腳螺栓松動，軸承座與基礎板之間松動等。而軸與軸瓦間間隙過大或過小不僅可以造成振動還可使軸瓦的潤滑和溫度產生異常。
