周生通，郭维年，肖 乾，朱经纬,2，周新建，涂文兵

(1. 华东交通大学机电与车辆工程学院，江西，南昌 330013；2. 中国铁路广州局集团有限公司株洲车站，湖南，株洲 412000)

随着我国高速铁路的迅速发展，高速动车组列车牵引电机的振动特性不仅关乎电机自身的平稳运行，也是确保牵引驱动装置甚至整列列车持续可靠运营的关键[1−4]。当前，动车组牵引电机多采用鼠笼式三相异步电动机，具有结构简单、运行可靠、制造成本较低等优点[1]。然而，作为一种典型的机电耦合系统，牵引电机振动情况复杂，特别是因材料不均匀、加工精度、安装误差以及使用中的偶然因素等导致定转子间气隙分布不均和转子质量偏心时，电机将产生不平衡磁拉力(Unbalanced Magnet Pull, UMP)和机械不平衡力等[2,5]。目前针对机械不平衡力下的电机转子动力学研究相对成熟[2,4]，而在气隙偏心引起的电机转子系统振动方面，国内外学者的研究则主要集中在大中型感应电机、汽轮发电机和永磁同步电机等，并取得诸多有益的研究成果[5−8]。然而在高速铁路的推动下，动车组牵引电机气隙偏心故障也逐渐凸显，相应的不平衡磁拉力及其对电机转子振动特性的影响研究也显得越来越重要。

事实上，早在20世纪初，Smith等[9]就对气隙偏心及其引起的不平衡磁拉力作了初步研究，此后，国内外学者在不平衡磁拉力的解析模型和有限元模型方面做了深入研究[10−14]。在考虑不平衡磁拉力的电机转子动力学方面，郭丹等[6,13]将气隙磁导展开成Fourier级数的形式，运用Maxwell应力积分方法，得到任意磁极对下三相同步电机空载时的不平衡磁拉力公式，并基于Jeffcott模型讨论了电机参数对偏心转子系统的振动特性的影响；……