覃万健 赵飞 董江锋 陆文开

摘要：共振影響了永磁电机安全运行，设计阶段对永磁电机定子振动特性进行分析是非常重要的。鉴于此，在建立某永磁电机定子结构数学模型和三维结构的基础上，在有限元软件上对其进行模态分析，对在低频段影响振动特性的频率和振型进行提取，通过与定子模态试验对比，验证该有限元分析方法的可靠性。研究与试验结果表明：该电机在额定运行工况下定子未发生共振，表明了该电机定子结构设计的合理性。相关研究工作为进一步实现低振动永磁电机的设计与优化提供了指导。

关键词：永磁电机;有限元法;定子;锤击法模态试验

0    引言

振动对永磁电机的寿命、运行平稳性、输出特性等影响较大[1]。定子是永磁电机的重要组成部分，其主要是由冲片叠压成铁芯后在内部绕制绕组，然后再压装到机壳中，其特性对电机的工作稳定性有着重要影响，其动力学特性设计是电机结构设计中的重要环节[2]。定子的振动会造成电机共振或疲劳失效，从而破坏电机结构，影响电机气隙磁密，导致电机性能整体变差，因此在电机设计阶段就需要了解其振动特性，包括临界转速位置及振动模态参数，预测定子与其他部件发生动态干扰的可能性，从而对定子结构进行合理设计，以避免共振的发生。

为了避免永磁电机在额定工况下共振，本文采用UG软件对一款永磁电机定子建立三维模型，采用有限元法分析永磁电机定子低阶固有频率和振型，通过振动模态试验验证有限元分析的可行性和电机定子设计的合理性。……