电机运行过程中,作用于定子的径向电磁力波频率与定子结构固有频率接近时会引起共振,进而产生电磁噪声。为抑制电磁噪声,就要做到“避频”和“避型”即需将同一阶次的径向电磁力频率和定子结构固有频率错开。因此,为准确预测和抑制整机电磁噪声,需要准确计算分析定子固有频率及其模态特性。
本案例对本公司一款永磁同步电机的性能参数及外形尺寸,进行电机模拟仿真设计。为减小涡流损耗,提高电机效率,定子铁芯通常不采用实体结构,而是由多个带有绝缘涂层的薄硅钢片沿轴向叠压而成。由于铁芯叠层结构并不是一个材料连续的弹性体,因此不能简单地将定子铁芯作为各向同性材料。
下图为六阶以下模态分析结果。
表1 电机激励力频率分析
1阶
2阶
3阶
4阶
5阶
6阶
图1电机外壳前六阶模态
转子模态和电机振动关系密切,应避免电机电磁力波频率与模态频率重合,避免发生共振。从电动机减振、降噪的角度,电动机定子必须有较强的刚度,以确保电动机各种振动、噪声不会因结构谐振而放大。