左正发

摘 要 变频电机由于径向电磁力波作用于定子上，使定子发生振动而产生电磁噪声。定子径向模态影响到定子是否会发生共振，因此研究其模态十分重要。本文通过仿真和试验对定子模态影响因素进行研究，发现定子径向模态主要是跟轭部厚度和外圆直径大小有关，提出了“轭径比”的概念，通过计算其“轭径比”即可计算定子的径向模态频率值，为电机振动噪声改善设计提供参考。

关键词 变频电机;定子模态;影响因素

引言

变频压缩机作为变频空调器的核心元件，其电机产生的电磁噪声给空调器的舒适性造成了较大影响。电磁噪声是由于径向电磁力波周期性的作用于定子上，使定子发生振动而产生电磁噪声。当电磁力波频率和定子固有频率接近時，会导致定子共振引起较大的电磁噪声。本文通过仿真和试验对定子模态影响因素进行研究。

1定子模态有限元分析模型

1.1 定子模态有限元数学模型

根据Hamilton 原理和应力-应变、应变-位移的关系，可得有限元离散后电机结构的拉格朗日运动方程：Ku+Rv+Ma=F式中：K为刚度矩阵，R为阻尼矩阵，M为质量矩阵;u为位移矢量，v为速度矢量，a为加速度矢量;F为外部激励节点力矢量。电机模态分析问题属于无阻尼自由振动问题，解特征值方程det（K-w2M）=0可得固有频率，将每一个频率代入特征值问题方程可得特征值矢量，选择一定方法进行归一化可得主振型[1]。

电磁噪声主要取决于径向振动，即径向模态是研究的重点。……