电机传动机构动力学建模、仿真与实验验证

潘 博，孙 京，娄丽芬

(1.中国空间技术研究院，北京 100094;2.中航工业北京曙光电机厂，北京 100028)

电机传动机构动力学建模、仿真与实验验证

潘 博1，孙 京1，娄丽芬2

(1.中国空间技术研究院，北京 100094;2.中航工业北京曙光电机厂，北京 100028)

建立正确的电机动力学模型是分析系统稳定性和动态特性的基础。考虑到用电设备工作时的脉冲电流是发电机传动机构扭转振动的主要激励源，利用集中参数法建立了某型交流发电机的动力学模型，并在MATLAB环境下对其进行动态仿真分析，得到脉冲电流作用下弹性轴冲击扭转振动的力矩曲线与扭转角曲线。通过对仿真结果的对比分析，发现适当增大弹性轴的轴径，可以有效缓解弹性轴扭转力矩的振动峰值，并提高系统的频率裕度。最后，通过动态测试实验，验证了电机动力学模型与仿真结果的有效性。

发电机;传动机构;动力学建模;数值仿真;实验验证

交流发电机是航空飞行器、船舶等运载工具中任务系统电能的主要来源。它由大功率动力源(如航空发动机、船舶柴油机等)驱动，将机械能转化为交流电［1，2］。因此，发电机稳定、安全可靠的运行是保证任务系统甚至载机正常工作的关键。而建立正确的电机动力学模型，对于计算系统的稳定性或分析系统的动态特性是至关重要的［3］。

由于发电机的输出效率依赖于用电设备的需求及其运行规律。因此，用电设备产生的时变载荷是发电机的主要扰动源［4］。而常规电机传动机构的设计，是在稳态运转假设下，利用有效载荷值进行刚度与强度的设计与校核。……