永磁同步电动机转子系统的模态分析计算

(广东工业大学，广东广州 510006)

0 引言

电机是一个包含定、转子在内的机电耦合系统。转子作为各种旋转机械的关键部件，电机转子的振动特性直接影响到转轴的可靠性和电机的工作寿命的长短。—般情况下，转子根据它自身的变形属性，变形系数低称为刚性转子反之称为柔性转子。振动主要在其临界转速附近比较显著，为确保调速范围内可以避免共振，应保证其临界转速尽量远离正常工作转速。对于刚性转子，工程上希望它的工作转速小于一阶临界转速，柔性转子则希望它工作转速大于一阶临界转速。因此准确计算转子结构的模态特性对于选取转轴材料以及排除电机共振故障有很重要的现实意义[1]。

现如今应用于计算临界转速的方法有很多，包括有：有限元法、有限差分法、传递矩阵法以及结构修正法。但由于影响临界转速的因素很多，要想获得更贴近实际表现的临界转速，依然是目前所需要研究的重点之一[2～4]。

文献[5]针对永磁同步电机转子的磁钢保护套对转子临界转速的影响进行了模态分析，验证有限元方法的有效性。文献[6]针对滑动轴承对转子系统的运动情况影响，讨论了集中圆盘与轴段耦合处不同处理方式对自然频率的影响，得出滑动轴承-转子系统的结构的处理方式会影响临界转速的结论。文献[7]讨论了刚性联轴器以及弹性联轴器对转子-轴承系统的模态频率影响，得出联轴器的特性对低阶模态影响幅度不大的结论。……