基于试验的车用爪极发电机噪声源识别与分析 被引量：5

1

作者 吴双龙 左曙光 +2 位作者 邓文哲 钟鸿敏 孙罕 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2018年第2期292-298,共7页

针对某型车用爪极发电机的噪声问题,基于试验对其噪声源进行了识别与分析。首先,测试了该型号4台不同结构(是否带风扇)的爪极发电机在空载和负载时的振动噪声;然后,利用阶次分析的方法识别了机械噪声、气动噪声和电磁噪声,并通过流场仿... 针对某型车用爪极发电机的噪声问题,基于试验对其噪声源进行了识别与分析。首先,测试了该型号4台不同结构(是否带风扇)的爪极发电机在空载和负载时的振动噪声;然后,利用阶次分析的方法识别了机械噪声、气动噪声和电磁噪声,并通过流场仿真和电磁场理论解释了气动噪声和电磁噪声产生的机理;最后,对各噪声源的贡献量进行了分析。结果表明:爪极发电机电磁力会产生6k(k=1,2,…)阶电磁噪声;冷却风扇、转子和开槽定子均会产生气动噪声;电机运行时中低转速以36阶电磁噪声为主,高转速阶段以8,10,12阶气动噪声为主;机械噪声由于其幅值较小,对总体噪声影响不大。本研究对发电机的设计和优化具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 爪极发电机 噪声测试 阶次分析 电磁噪声 气动噪声

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电励磁爪极发电机气隙磁场解析模型 被引量：5

2

作者 左曙光 吴双龙 +2 位作者 吴旭东 林福 邓文哲 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期2400-2408,共9页

为了对电励磁爪极发电机的性能进行快速计算和分析,提出一种新的气隙磁场解析计算模型.利用傅里叶级数分解推导空载气隙磁动势、电枢反应磁动势和气隙磁导,基于磁势和磁导得到空载气隙磁场和电枢反应磁场,同时引入修正系数考虑转子极爪... 为了对电励磁爪极发电机的性能进行快速计算和分析,提出一种新的气隙磁场解析计算模型.利用傅里叶级数分解推导空载气隙磁动势、电枢反应磁动势和气隙磁导,基于磁势和磁导得到空载气隙磁场和电枢反应磁场,同时引入修正系数考虑转子极爪形状和定子开槽的影响.通过有限元方法和试验结果验证了该解析模型的准确性.该模型建立了爪极电机的气隙磁场与电机参数之间的关系,适合在爪极发电机的初始设计阶段对其气隙磁场进行快速计算和性能优化. 展开更多

关键词 爪极发电机 磁动势 磁导 气隙磁场 解析模型

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爪极电机空载时三维磁场的数值分析和电感计算 被引量：29

3

作者 王群京 马飞 +1 位作者 李国丽 陈军 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第1期38-42,共5页

该文通过三维电磁场数值分析方法对一台 35A交流汽车爪极发电机的空载磁场分布进行了计算 ,分析了电机各部分的磁场以及电机气隙磁密波形 ,对于不同爪极截面处也进行了计算和磁场显示 ;在此基础上 ,利用能量摄动法进一步研究和计算了空... 该文通过三维电磁场数值分析方法对一台 35A交流汽车爪极发电机的空载磁场分布进行了计算 ,分析了电机各部分的磁场以及电机气隙磁密波形 ,对于不同爪极截面处也进行了计算和磁场显示 ;在此基础上 ,利用能量摄动法进一步研究和计算了空载时电机各绕组的自感和互感 ,从而得出了空载时的相电压波形 ;与实测结果比较 ,证明了计算结果的正确性 。 展开更多

关键词 爪极电机 空载 三维磁场 数值分析 电感计算

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汽车用爪极发电机负载磁场和电感的分析与计算 被引量：21

4

作者 王群京 倪有源 +1 位作者 姜卫东 张学 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第3期91-95,共5页

该文采用三维有限元方法对 1 台 28V, 35A 汽车用爪极发电机进行了计算,用迭代的方法计算出稳态时额定负载下电机内三维磁场的分布, 然后用能量摄动法计算出负载时电机各绕组的电感值,并给出负载时电机的相电压波形。其结果对爪极发电... 该文采用三维有限元方法对 1 台 28V, 35A 汽车用爪极发电机进行了计算,用迭代的方法计算出稳态时额定负载下电机内三维磁场的分布, 然后用能量摄动法计算出负载时电机各绕组的电感值,并给出负载时电机的相电压波形。其结果对爪极发电机负载性能和参数的计算以及爪极发电机的优化设计具有一定的参考意义。 展开更多

关键词 汽车 爪极发电机 三维磁场 电感 能量摄动法 计算 有限元

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基于支持向量机和遗传算法的爪极发电机建模及参数优化 被引量：14

5

作者 王群京 鲍晓华 +1 位作者 倪有源 李争 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第4期57-61,共5页

爪极发电机广泛应用于汽车、航天等国民经济重要领域,高质量的发电机输出电压是用电设备可靠运行的重要保证。本文从爪极发电机有限元仿真计算出发,通过电机参数样本空间设计,利用支持向量机对其电磁模型进行非线性回归分析,而后利用遗... 爪极发电机广泛应用于汽车、航天等国民经济重要领域,高质量的发电机输出电压是用电设备可靠运行的重要保证。本文从爪极发电机有限元仿真计算出发,通过电机参数样本空间设计,利用支持向量机对其电磁模型进行非线性回归分析,而后利用遗传算法对其结构进行优化。仿真结果表明,所建立的非参数模型是准确可行、并且是高效的。采用支持向量机回归方法和遗传算法相结合对电机的结构参数进行优化,为电机优化设计提供了一种新的思路。 展开更多

关键词 有限元法 支持向量机 遗传算法 爪极发电机 参数优化

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爪极发电机建模及参数优化设计 被引量：15

6

作者 鲍晓华 王群京 +1 位作者 倪有源 钱喆 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第21期138-142,共5页

建立了爪极发电机的三维有限元模型,对其漏磁进行了深入的分析。通过电机参数样本空间设计,利用支持向量机对爪极发电机的漏磁系数进行非线性回归建模分析,然后基于混沌理论对爪极发电机结构参数进行优化。仿真结果表明,支持向量机用于... 建立了爪极发电机的三维有限元模型,对其漏磁进行了深入的分析。通过电机参数样本空间设计,利用支持向量机对爪极发电机的漏磁系数进行非线性回归建模分析,然后基于混沌理论对爪极发电机结构参数进行优化。仿真结果表明,支持向量机用于爪极发电机非参数建模准确可行,并且是高效的,非常适合于需要大规模迭代计算的参数优化。将有限元电磁仿真与支持向量机结合用于非参数建模,以及在非参数模型的基础上用混沌进行优化,为爪极发电机及其它的电磁工程设计提供了一种新的思路。 展开更多

关键词 爪极发电机 三维有限元 支持向量机 漏磁系数 混沌

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电励磁爪极发电机气隙磁场与径向电磁力的解析计算模型 被引量：16

7

作者 钟鸿敏 左曙光 +2 位作者 吴旭东 吴双龙 孙罕 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第7期49-58,共10页

爪极发电机因其特殊的转子结构导致磁场空间分布复杂,通常需要建立三维有限元模型对其进行计算分析。而三维有限元方法计算费时,且不便于分析发电机结构及电磁参数对磁场和电磁力的影响,因此提出一种气隙磁场与电磁力的解析计算模型。首... 爪极发电机因其特殊的转子结构导致磁场空间分布复杂,通常需要建立三维有限元模型对其进行计算分析。而三维有限元方法计算费时,且不便于分析发电机结构及电磁参数对磁场和电磁力的影响,因此提出一种气隙磁场与电磁力的解析计算模型。首先,考虑定子相电流谐波对气隙磁动势的影响及爪极倒角和定子开槽对气隙磁导的影响,建立气隙磁场的解析模型;在此基础之上,利用麦克斯韦应力张量法建立径向电磁力的解析模型,并依据解析模型对爪极发电机电磁噪声影响最大的36阶电磁力来源进行分析。所建解析模型的计算结果与有限元计算结果吻合,有限元结果得到了样机试验验证,从而说明了解析模型的准确性。 展开更多

关键词 爪极发电机 气隙磁场 电磁力 解析模型

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利用三维有限元法计算爪极电机的磁场分布 被引量：5

8

作者 王群京 马飞 +1 位作者 姜卫东 陈军 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 2002年第2期173-177,共5页

爪极电机的设计是比较复杂的问题 ,因为其转子结构和磁场分布呈三维性 ;而爪极电机的磁场计算又是分析、设计爪极电机的基础 ,它对于爪极电机的参数计算、性能设计和采用永磁材料设计新型混合式爪极电机都具有十分重要地意义。文章阐述... 爪极电机的设计是比较复杂的问题 ,因为其转子结构和磁场分布呈三维性 ;而爪极电机的磁场计算又是分析、设计爪极电机的基础 ,它对于爪极电机的参数计算、性能设计和采用永磁材料设计新型混合式爪极电机都具有十分重要地意义。文章阐述了用三维有限元法计算爪极电机磁场的一般性原理 ,通过三维场数值计算 ,对一台 3 5 A传统结构汽车用爪极发电机的磁场分布进行了计算和分析 ,并对该电机转子中引入永磁磁钢的改进型发电机进行了分析 ,其结果对于设计新型爪极电机具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 爪极电机 三维有限元分析 磁场计算 磁场分布 转子结构 励磁方式 汽车

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新型汽车用爪极发电机系统效率计算 被引量：8

9

作者 王群京 倪有源 +1 位作者 朱卫国 鲍晓华 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期1609-1611,共3页

用场路结合方法计算一种新型汽车用爪极发电机系统效率。和普通电励磁爪极发电机相比,混合励磁爪极发电机提高了效率。有限元方法虽然计算精度很高,但计算时间很长,不适合计算效率。给出一台混合励磁爪极发电机三维等效磁网络模型,在磁... 用场路结合方法计算一种新型汽车用爪极发电机系统效率。和普通电励磁爪极发电机相比,混合励磁爪极发电机提高了效率。有限元方法虽然计算精度很高,但计算时间很长,不适合计算效率。给出一台混合励磁爪极发电机三维等效磁网络模型,在磁场计算的基础上,由电路分析计算各种损耗得到混合励磁爪极发电机系统的效率。 展开更多

关键词 场路结合方法 混合励磁 爪极发电机 效率

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汽车用爪极发电机的电磁建模及参数优化技术 被引量：11

10

作者 鲍晓华 王群京 +1 位作者 倪有源 姜卫东 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第10期23-27,共5页

针对现在汽车上广泛应用的爪极发电机运行效率低的问题,利用电机三维有限元分析找出其效率低的主要原因是存在严重的漏磁现象。通过优化爪极发电机的结构参数达到最小化漏磁从而间接地达到提高电机效率的目的是本文研究的出发点。爪极... 针对现在汽车上广泛应用的爪极发电机运行效率低的问题,利用电机三维有限元分析找出其效率低的主要原因是存在严重的漏磁现象。通过优化爪极发电机的结构参数达到最小化漏磁从而间接地达到提高电机效率的目的是本文研究的出发点。爪极发电机结构参数优化需要进行大规模的迭代计算,为了降低优化计算的成本,引入了基于支持向量机非参数建模思想,非参数模型和智能优化算法的运用达到了最小化爪极发电机漏磁的目的,试验结果验证了理论分析的正确性。 展开更多

关键词 爪极发电机 效率 漏磁 非参数建模 优化

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汽车爪极发电机定子模态分析和固有频率计算 被引量：12

11

作者 鲍晓华 刘健 +2 位作者 倪有源 刘冰 温旭 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第12期1088-1091,共4页

建立爪极电机定子结构的三维有限元模型,利用ANSYS软件对其进行模态分析,计算爪极电机定子的固有频率。结果表明,定子6阶模态对爪极电机噪声和振动的贡献最大。

关键词 爪极发电机 定子 模态分析 有限元法 固有频率

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考虑定子铁芯和绕组各向异性的爪极发电机模态分析 被引量：10

12

作者 邓文哲 左曙光 +2 位作者 孙罕 吴双龙 张国辉 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第12期43-49,共7页

为了分析车用爪极发电机的固有特性,对爪极发电机进行了模态试验和有限元分析。首先对发电机定子铁芯和定子总成进行模态试验,获取了其模态振型和模态频率;根据定子铁芯与绕组的有限元等效模型和获取的模态参数,识别出铁芯和绕组的等效... 为了分析车用爪极发电机的固有特性,对爪极发电机进行了模态试验和有限元分析。首先对发电机定子铁芯和定子总成进行模态试验,获取了其模态振型和模态频率;根据定子铁芯与绕组的有限元等效模型和获取的模态参数,识别出铁芯和绕组的等效各向异性材料参数;其次考虑各零部件之间复杂的连接关系,建立了发电机整机的自由模态有限元模型,自由模态试验表明该模型具有较高的准确性;最后在自由模态模型的基础上建立了发电机约束模态有限元模型,并进行了振动试验。自由模态试验和振动测试结果表明,综合考虑定子铁芯和绕组的各向异性材料特性和螺栓预紧力等因素能够准确预测爪极发电机的模态特性,为爪极发电机振动与噪声的数值预测和减振降噪研究奠定了基础。 展开更多

关键词 爪极发电机 模态分析 各向异性 螺栓预紧力 振动

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车用爪极发电机转子极爪倒角对电磁振动的影响研究 被引量：6

13

作者 吴双龙 左曙光 +2 位作者 钟鸿敏 张耀丹 孙罕 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期48-54,共7页

探讨了车用爪极发电机转子极爪倒角对其发电性能及电磁振动的影响。首先建立了爪极发电机电磁场分析的三维有限元模型,并通过反电动势试验进行验证;接着通过对电磁力进行二维傅里叶分解,识别了引起爪极发电机产生电磁振动的主要电磁力谐... 探讨了车用爪极发电机转子极爪倒角对其发电性能及电磁振动的影响。首先建立了爪极发电机电磁场分析的三维有限元模型,并通过反电动势试验进行验证;接着通过对电磁力进行二维傅里叶分解,识别了引起爪极发电机产生电磁振动的主要电磁力谐波,并研究了转子极爪倒角对这些主要电磁力谐波以及发电机输出电流的影响;最后建立起爪极发电机电磁振动预测的多物理场仿真模型,并分析了转子极爪倒角对电磁振动的影响。结果表明:爪极发电机转子极爪倒角几乎不会降低发电机的输出性能,却能大幅削弱主要电磁力谐波的幅值从而降低电磁振动,因此,转子极爪后沿倒角比前沿倒角的减振效果更好。 展开更多

关键词 爪极发电机 电磁振动 转子极爪倒角 电磁力 空间阶次

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基于支持向量机的汽车爪极发电机高效电磁建模分析 被引量：5

14

作者 鲍晓华 王群京 +1 位作者 倪有源 李争 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第2期186-189,185,共5页

在对爪极发电机电磁特性进行严格电磁仿真的基础上,基于支持向量机非参数回归建模技术建立面向计算机辅助设计的快速准确模型。通过仿真和统计检验表明,所建立的模型准确可行,并且是高效的。

关键词 爪极发电机 有限元 支持向量机 电磁模型

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基于等效磁网络法的新型混合励磁无刷爪极发电机的性能计算 被引量：5

15

作者 乔东伟 王秀和 朱常青 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第11期11-16,共6页

提出一种新型的混合励磁无刷爪极发电机,该电机由永磁体与励磁绕组共同作用产生电机磁场,由于电机结构及磁路的复杂性,对这种电机进行快速、准确的分析比较困难。建立考虑磁场三维分布的电机等效磁网络模型,利用该模型对电机的空载磁场... 提出一种新型的混合励磁无刷爪极发电机,该电机由永磁体与励磁绕组共同作用产生电机磁场,由于电机结构及磁路的复杂性,对这种电机进行快速、准确的分析比较困难。建立考虑磁场三维分布的电机等效磁网络模型,利用该模型对电机的空载磁场分布及磁场调节能力进行了分析,与有限元分析相比,等效磁网络法分析快速、结果准确。此外,利用等效磁网络模型,结合电机的相量图对电机的负载输出特性进行了计算,计算结果与样机实验结果相吻合。分析结果显示该电机具有气隙磁通密度高、功率密度高、低速输出性能好、励磁损耗低的特点。 展开更多

关键词 混合励磁 无刷 爪极发电机 等效磁网络法 负载分析 三维有限元分析

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爪极电机气动噪声数值模拟及机理分析 被引量：6

16

作者 左曙光 李悦姣 +2 位作者 吴旭东 韦开君 孙罕 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期612-619,共8页

通过试验与仿真相结合的方法研究爪极电机气动噪声问题.运用数值仿真软件Fluent模拟爪极电机的流场分布以及声源信息.经对比发现,边界元法相比较FW-H模型具有更高的精度,能更好地分析气动噪声产生的机理,因此选用边界元法计算声场大小.... 通过试验与仿真相结合的方法研究爪极电机气动噪声问题.运用数值仿真软件Fluent模拟爪极电机的流场分布以及声源信息.经对比发现,边界元法相比较FW-H模型具有更高的精度,能更好地分析气动噪声产生的机理,因此选用边界元法计算声场大小.在转速为10 000r/min的工况下,对其各主要阶次噪声的产生机理进行分析,发现影响爪极电机气动噪声特性的主要包括前、后风扇,爪极以及端盖格栅分布等因素,声压较大的阶次主要包括8、11、18、36、10、9、4、12阶等.根据声源表面压力分布,结合流场瞬态计算得到的压力脉动信息可知,8、11阶主要由前、后风扇共同作用产生,18、36阶主要由爪极产生,9、10阶主要由后风扇产生,而4、12阶主要有端盖格栅影响产生. 展开更多

关键词 爪极交流发电机 气动噪声 边界元法 数值仿真 阶次分析

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基于物理模型爪极发电机定子系统模态分析 被引量：5

17

作者 贺岩松 张浩 +1 位作者 赵勤 孔祥杰 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期51-56,共6页

针对车用爪极发电机的定子共振所引起的振动噪声问题,研究定子模态振型和固有频率计算方法。以一台车用爪极发电机定子为例,利用解析法求解了定子铁心的固有频率,同时考虑了绕组对定子固有频率的影响。基于定子物理模型建立了定子铁心... 针对车用爪极发电机的定子共振所引起的振动噪声问题,研究定子模态振型和固有频率计算方法。以一台车用爪极发电机定子为例,利用解析法求解了定子铁心的固有频率,同时考虑了绕组对定子固有频率的影响。基于定子物理模型建立了定子铁心和绕组的三维有限元计算模型,对铁心和绕组材料参数根据物理模型进行等效处理,完成了定子铁心以及定子系统的有限元模态分析,全面地研究了定子的各阶模态振型和固有频率,有限元结果和解析法结果最大误差为5. 9%。对该型定子进行了锤击法模态试验,试验结果、仿真和解析计算结果误差均在8. 8%以内,满足工程设计需要。完成发电机振动台架试验,基于试验结果对定子固有频率进行了判定,表明本计算结果的准确性。 展开更多

关键词 爪极发电机 定子系统 固有频率 模态分析 试验

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汽车发电机转子三维温度场有限元计算 被引量：5

18

作者 鲍晓华 王瑞男 +2 位作者 倪有源 刘健 温旭 《电机与控制应用》 北大核心 2011年第1期5-10,共6页

提出了针对双离心风扇通风冷却汽车爪极发电机转子三维温度场的计算方法。建立了转子全域三维温度场的有限元计算模型,解决了传统求解电机转子温度场强加边界条件难以确定的问题。基于该三维温度场计算模型,准确计算了额定负载时汽车爪... 提出了针对双离心风扇通风冷却汽车爪极发电机转子三维温度场的计算方法。建立了转子全域三维温度场的有限元计算模型,解决了传统求解电机转子温度场强加边界条件难以确定的问题。基于该三维温度场计算模型,准确计算了额定负载时汽车爪极发电机转子全域稳态温度场。试验结果验证了该电机温度场计算模型的合理性及计算结果的正确性,为汽车爪极发电机优化设计奠定了理论基础。 展开更多

关键词 爪极发电机 三维温度场 有限元方法 散热系数

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基于棱单元法计算爪极发电机负载特性 被引量：1

19

作者 王群京 倪有源 张学 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2005年第1期27-30,共4页

本文用四面体棱单元三维有限元方法计算一台28V,35A汽车用爪极发电机负载特性。用迭代的方法计算出发电机负载不同转速时的输出电流。棱单元有限元法比节点元有限元法对内存的需求少,计算时间少,因此适合计算爪极发电机负载特性。样机... 本文用四面体棱单元三维有限元方法计算一台28V,35A汽车用爪极发电机负载特性。用迭代的方法计算出发电机负载不同转速时的输出电流。棱单元有限元法比节点元有限元法对内存的需求少,计算时间少,因此适合计算爪极发电机负载特性。样机的实验结果与棱单元法计算结果的一致性验证了计算结果的正确性。本文对爪极发电机负载性能和参数的计算以及爪极发电机的优化设计具有一定的理论参考意义。 展开更多

关键词 爪极发电机 棱单元 节点元 负载特性

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爪极发电机转子结构对电磁力谐波和振动噪声的影响分析 被引量：4

20

作者 左曙光 张耀丹 +1 位作者 钟鸿敏 吴双龙 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期111-118,共8页

为了削弱爪极发电机的电磁力谐波以降低振动噪声,利用解析方法分析了爪极转子结构参数对主要电磁力谐波的影响。首先,建立了考虑转子结构参数的电磁力解析模型,并通过有限元计算验证了解析模型的准确性;其次,分析了极尖和极根宽度对引... 为了削弱爪极发电机的电磁力谐波以降低振动噪声,利用解析方法分析了爪极转子结构参数对主要电磁力谐波的影响。首先,建立了考虑转子结构参数的电磁力解析模型,并通过有限元计算验证了解析模型的准确性;其次,分析了极尖和极根宽度对引起电磁振动噪声的主要电磁力谐波的影响规律;最后,对发电机振动噪声进行了削弱。研究结果表明:当极尖和极根宽度的变化范围控制在15%以内时,对发电性能的影响较小,且选取适当的极尖和极根宽度值能够有效降低电磁力谐波幅值;对转子结构进行改进后,发电机表面的径向振动峰值下降了20%,总声功率级(A)下降了2.3dB。 展开更多

关键词 爪极发电机 转子结构 电磁力 振动噪声 解析模型

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