贺玉民， 史建萍， 崔 伟， 赵东芝， 吴若欣

(湘潭电机股份有限公司,湖南 湘潭 411101)

0 引 言

电磁噪声主要是由电磁力作用引起电机机械结构的振动并由空气传播引起。电机定子有其固有的振动模态，当电机气隙中电磁力波的空间阶次与定子模态的空间阶次相同，且电磁力波频率与定子模态固有频率相近时，会引起电机定子共振[1-3]，进而使电机产生巨大的电磁噪声，甚至不能正常运行。对于极数多、转速低的电机，电磁噪声往往很突出，电磁噪声的研究变得非常重要。本文从理论上分析了槽配合对电磁力波及电磁噪声的影响，结合模态分析了电机的电磁噪声问题，并针对型号Y630-12 800kW 10kV电机进行计算分析，根据不同的槽配合制造了不同的转子以验证理论的正确性。

1 电磁力波

异步电机电磁噪声由随时间和空间变化并在电机各部分之间的作用力引起。这些力是定、转子之间随时间和空间变化的径向磁拉力。根据麦克斯韦定律，在气隙中的任意一点作用着一个径向力，该径向力在定子铁心内表面单位面积上正比于磁通密度的平方[4]，可表示为

(1)

式中：pr(θ,t)——径向电磁力波；

Br(θ,t)——径向磁通密度；

μ0——空气磁导率，μ0=4π×10-7。

径向磁通密度的详细推导过程可参考文献[4-5]，其主要由于定、转子开槽引起的定、转子齿谐波相互作用产生，其各参数如表1所示。表1中：P为电机极对数；f为电源频率(基波频率)；kst、krt分别为定、转子齿谐波的阶数，均取±1，±2，±3，…；S为转差率；Z1、Z2分别为定、转子槽数。

表1 主要径向磁通密度波