轨道牵引电机铁心材料参数识别

任晓辉，杜小渊

(中车永济电机有限公司，陕西 西安 710016)

随着轨道交通车辆向高速、重载方向发展，对产品可靠性、舒适性要求愈加严格。振动与噪声作为电机重要性能指标，日益成为用户关注重点。开展电机振动、噪声相关因素的分析、研究和控制具有重要的意义。铁心是电机电磁振动的传递媒介，电磁激振力通过铁心传递到机座，其振动变形引起的电磁噪声是电机噪声主要来源,铁心振动参数识别对电机性能的改善有着重要作用。现阶段已有不少对电机铁心研究的论文。王天煜等[1]研究了叠片结构以及绕组质量和刚度对固频的影响。LONG 等[2]指出，轴向弹性模量Ez对于面内挠曲振动影响不大，但由于叠压铁心的层叠效应，以及叠压铁心中间柔性绝缘材料作用，使得叠压铁心的轴向弹性模量比硅钢片的弹性模量小很多，Ez低于其径向弹性模量Ex(Ey)。吴署明[3]指出，加强铁心的轴向刚度，可以降低振动和噪声。吴胜男[4]指出，铁心叠压系数低会使结构相对松散，刚度降低，对电机振动噪声产生影响，杨氏模量越大，电机电磁振动噪声越小。这些文献均对铁心参数的重要度及影响开展了讨论分析，但对如何识别振动参数未展开深入分析。为探究叠压力和铁心轴向长度对铁心材料参数影响，确定电机铁心横观各向同性材料参数，本文以某高速异步牵引电机定子铁心为研究对象，基于ANSYS 参数化分析横观各向同性材料参数对铁心相应振型及其频率影响，通过模态试验与响应面仿真计算的分组优化修正，获取叠压铁心横观各向同性材料参数，掌握牵引电机铁心横观各向同性参数敏感度，为仿真提供准确铁心参数。……