负载对船舶同步发电机振动的影响
2019-01-07黄世伦俞万能李寒林尹自斌郭隆军
集美大学学报(自然科学版) 2018年6期
黄世伦,俞万能,2,李寒林,2,尹自斌,2,郭隆军
(1.集美大学轮机工程学院,福建 厦门 361021,2.福建省船舶与海洋工程重点实验室,福建 厦门 361021)
0 引 言
振动噪声评价是船舶性能评估的重要组成部分,发电机产生振动的主要原因是电磁振动[1-3],电磁振动主要是由发电机内部径向电磁力产生,而径向电磁力的大小与发电机内部电磁场相关[4],当发电机外部负载发生变化时,定子上电枢电流随即改变,引起电机气隙内电枢磁场的变化。目前对电机电磁振动机理的研究较多,文献[5]分析了永磁体不同边缘形状之间径向电磁力的差异;文献[6]根据定子铁心模型及厚度、气隙大小等参数的不同,分别分析电磁力大小;文献[7]通过解析与仿真,计算永磁同步电机由于PWM(pulse width modulation)而引起的高频振动;文献[8]将电磁场、板壳振动理论、FEM(finite element method)、BEM(boundary element method)相结合,分别分析了定子尺寸、极弧系数、转子齿数等参数对电磁力产生的影响。
从以上文献可以看出,目前大部分文献以分析电机内部结构参数对电磁力的影响为主,通过改善电机结构参数来削弱因电磁力产生的振动,而对因发电机负载的变化对电磁振动产生的影响研究较少。因此本文通过理论分析、仿真和实验相结合的方法,对不同负载下船用发电机的振动响应进行研究。
1 永磁同步发电机磁场与电磁力计算模型
当发电机正常运行时,发电机内部磁场主要包括定子电枢磁场和转子磁钢磁场,这两种磁场分别由定子电枢磁动势(Fa)和磁钢磁动势(Ff)产生。……
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