宾光富， 曾求洪， 王钢， 李学军

(湖南科技大学 机械设备健康维护湖南省重点试验室，湖南 湘潭 411201)



基于有限元模型的电机零部件与整机结构振动关联特性

宾光富， 曾求洪， 王钢， 李学军

(湖南科技大学 机械设备健康维护湖南省重点试验室，湖南 湘潭 411201)

针对电机由多个复杂零部件组合而成导致系统振动故障难以准确诊断的问题，推导了含定子绕组、铁芯、端盖、转轴等电机零部件系统结构动力学方程，采用有限元法构建了某型异步电机零部件与整机系统动力学模型，并运用锤击法验证了建模法的有效性。通过分析无相对位移连接组件与整机有限元模型的固有频率值，得出底板、定子绕组、转轴、铁芯、前端盖及后端盖零部件对整机前三阶模态的贡献程度依次增大；研究零部件间连接方式对电机固有频率的影响，发现电机各阶固有频率随着零部件间连接刚度值增大而增加规律，这些可为电机振动故障分析与动力学设计提供参考。

异步电机；有限元模型；关键零部件与整机；振动关联特性；模态分析与测试

0 引 言

电机广泛应用于各工业领域，然而由于零部件多、结构复杂、连接方式特殊及结构动力学耦合性强，一旦发生振动故障时，难以有效进行诊断分析和故障判别，其中关键原因之一是对电机零部件结构与整机的振动特性认识不够深刻[1]。国内外在电机振动特性中取得许多有意义的研究成果，其中有限元法计算精度高，适用于不规则复杂结构的动力学特性分析，逐渐成为电机振动特性研究的主要方式[2-3]；……