刘崇铭，曹广忠，黄苏丹，2，段吉安，李玲珑

(1.深圳大学，深圳518060;2.西南交通大学，成都610031;3.中南大学，长沙410083)

0 引 言

随着机械加工、电子产品生产、自动化设备制造等现代工业的高速发展，高精度、高可靠性平面驱动装置的需求越来越高。传统平面驱动装置采用旋转电机配合机械传动装置或采用多台直线电机垂直叠加实现平面运动［1－2］。这种平面驱动装置结构复杂、精度和速度受到限制，存在成本高、体积大、可靠性差、制造复杂等缺点。平面开关磁阻电动机将电能直接转换成平面运动所需的机械能，且运动平面保持在同一高度。与传统平面驱动装置相比，平面开关磁阻电动机具有结构简单、制造方便、成本低、精度高、热耗低和可靠性高等优点［3－7］。因此，平面开关磁阻电动机在先进工业加工与制造领域存在着广泛的应用前景。

平面开关磁阻电动机的动、定子为凸极结构，且采用开关通电的方式励磁，导致运行时存在较大的振动和噪声。研究平面开关磁阻电动机的固有频率、振型等振动特性是抑制电机振动和噪声的前提［8］。然而，平面开关磁阻电动机的固有频率、振型等振动特性还未见研究。通过理论计算或模态试验可获得平面开关磁阻电动机的固有频率、振型。理论计算方法包括机电类比法、能量法和有限元法等［9］。

本文以自行研制的平面开关磁阻电动机为研究对象，给出电机的机械结构，建立电机的简化有限元模型并采用有限元法计算其固有频率和振型，进行模态试验和空载噪声实验，实验结果验证了简化有限元模型的有效性和有限元模态分析的正确性。……