国家自然科学基金(51375343)
- 作品数：43 被引量：285H指数：10
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- 爪极发电机转子结构对电磁力谐波和振动噪声的影响分析被引量：4
- 2018年
- 为了削弱爪极发电机的电磁力谐波以降低振动噪声,利用解析方法分析了爪极转子结构参数对主要电磁力谐波的影响。首先,建立了考虑转子结构参数的电磁力解析模型,并通过有限元计算验证了解析模型的准确性;其次,分析了极尖和极根宽度对引起电磁振动噪声的主要电磁力谐波的影响规律;最后,对发电机振动噪声进行了削弱。研究结果表明:当极尖和极根宽度的变化范围控制在15%以内时,对发电性能的影响较小,且选取适当的极尖和极根宽度值能够有效降低电磁力谐波幅值;对转子结构进行改进后,发电机表面的径向振动峰值下降了20%,总声功率级(A)下降了2.3dB。
- 左曙光张耀丹钟鸿敏吴双龙
- 关键词：爪极发电机转子结构电磁力振动噪声解析模型
- 基于弹性连接结构的电动轮纵向振动特性被引量：4
- 2018年
- 基于现有轮毂电机和轮辋刚性连接的电动轮结构形式,结合轮毂电机转矩波动激励和电动轮系统纵扭耦合振动模型揭示了轮胎和电机纵向振动问题,并确定了系统纵向振动所对应的主要参与模态,指出由于对振动主导的两阶旋转模态频率相距较大,电动轮系统在电机工作范围内整体振动特性较差。针对上述问题,采用轮毂电机和轮辋弹性连接的结构形式以规划电动轮系统模态特征。分析表明弹性连接能够降低电动轮系统两阶旋转模态频率并使二者相互靠近,进而能够缩短使电动轮系统产生共振的敏感电机转速范围,从而改善系统整体振动特性。最后通过连接参数对振动特性的影响分析确定了能够实现减振效果的弹性连接参数合理取值范围,为电动轮系统采用弹性连接构型进行优化设计提供了参考。
- 毛钰左曙光林福曹佳楠郑玉平
- 关键词：车辆工程纵向振动
- 考虑机电耦合的电动轮系统纵向振动特性建模及验证被引量：3
- 2017年
- 为了研究机电耦合对电动轮系统的纵向振动特性的影响,该文首先建立了电动轮纵扭耦合动力学模型,基于该模型分析了考虑机电耦合前后电动轮系统模态特征的变化,并通过轮毂电机驱动电动轮系统的振动特性试验,验证了该动力学解析模型的准确性;其次分析了机电耦合对电动轮系统纵向振动的影响,指出转矩波动引起定转子发生相对运动,导致电机发生偏心,从而产生不平衡磁拉力。不平衡磁拉力的作用导致非簧载部分纵向振动出现不同程度的恶化,当轴承刚度为12.5 MN/m时,在定子纵向平移模态频率下电机的定转子、轮胎纵向振动加速度分别恶化113.35%、105.69%、27.15%,影响其使用寿命和结构安全,而对于簧载部分纵向振动的影响较小。
- 左曙光李多强毛钰邓文哲吴旭东
- 关键词：振动机电耦合电动轮转矩波动不平衡磁拉力
- 2种轮胎噪声测试方法的参数转换被引量：4
- 2014年
- 为了准确预测轮胎惯性滑行法噪声测试结果,缩短轮胎噪声测试周期,对惯性滑行法与实验室转鼓法这2种轮胎噪声测试方法测试结果之间的定量转换关系进行了研究。由2种测试方法所得噪声数据的相关性分析,以及在半消声室进行实车条件下不同位置轮胎所发噪声的传播规律试验,得到了2种方法噪声测试数据之间的转换关系。研究结果表明:惯性滑行法与实验室转鼓法噪声测试结果呈线性相关关系,通过实验室转鼓法噪声测试数据可以准确预测惯性滑行法的测试结果;对C1类单个轮胎的实验室转鼓法噪声测试数据,应用转换关系得到的惯性滑行法轮胎噪声声压级预测结果与实测结果误差在0.5dB之内。研究结果对缩短低噪声轮胎开发周期,降低开发成本具有现实意义。
- 陆寅啸葛剑敏施佐腾陈振艺
- 关键词：汽车工程轮胎噪声
- 电动轮-悬架系统台架振动特性试验分析被引量：14
- 2014年
- 为了说明在实际驱动工况下电动轮-悬架系统的振动特性,进行了电动轮-悬架系统台架振动特性测试试验,测得了电动轮-悬架系统-台架的振动加速度响应,并进行了参数影响因素分析。分析表明,电动轮驱动时,电动轮、台架会出现由电动轮驱动电机引起的比较明显的阶次振动,频率成分主要有与非正弦分布永磁磁场、磁场开槽以及谐波电流有关的电流基频6倍、12倍及6±i/2(i=1,2,3)倍,且间隔均为电流基频一半。影响电动轮驱动电机振动谐频成分以及幅值的主要因素只有转速和负载转矩。转速主要影响频率成分,负载转矩影响振动能量,电动轮驱动电机在高转速、大负载等高负荷运行时高频段转矩波动能量较大。载荷、胎压以及车轮定位参数不影响振动响应的频率成分,对振动能量影响较小,适中的载荷、胎压、主销内倾角以及较小的前束角会减小台架振动。可为电动轮-悬架系统结构设计、使用条件以及电动轮驱动电机控制系统设计提供试验指导。
- 左曙光段向雷吴旭东
- 关键词：电动轮悬架试验台架振动测试
- 考虑电流谐波的永磁同步电机电磁振动和噪声半解析模型被引量：45
- 2017年
- 提出了一种永磁同步电机快速半解析计算模型,可以分析常见的电流谐波对振动和噪声的影响,并提高了计算效率。首先通过解析和有限元相结合的方法计算了永磁体磁通密度和气隙比磁导,并建立了考虑任意电流波形的电枢磁通密度的解析模型,通过麦克斯韦应力张量方程计算径向电磁力,与有限元计算的电磁力吻合较好。其次通过二维傅里叶变换得到了特定空间阶数电磁力的频率成分,并基于壳体振动和声辐射模型分别计算了定子表面振动和噪声,计算结果能够反映实测振动噪声的主要峰值和分布。最后分析了电流谐波引起的振动噪声的阶次特征和峰值变化。该文提出的半解析模型为在设计阶段考虑电机的振动和噪声提出了一种有效分析方法。
- 林福左曙光毛钰吴双龙邓文哲
- 关键词：永磁同步电机电磁力电流谐波
- 考虑定子各向异性的永磁同步电机振动噪声优化被引量：16
- 2017年
- 为了有效降低永磁同步电机的振动和噪声,在考虑定子各向异性建模的基础上,提出了一种通过定子结构模态规划来优化振动噪声的方法。首先分析了对定子模态频率较为敏感的各向异性材料参数,通过定子铁芯和总成的模态试验进行了参数识别;随后分析了电机在额定工况下的振动和噪声峰值来源,并且在电磁力二维分解的基础上提出了降低电机噪声的模态规划目标;最后分析了主要结构参数对定子模态频率的灵敏度,最终选择定子轭部厚度作为优化参数来实现模态频率的规划。研究结果表明:通过考虑定子材料的各向异性可以建立较为准确的定子模型,模态频率计算值与实测结果的误差都在4%以内;仿真优化后的电机振动峰值下降了58%,总体噪声功率级(A)降低了4.3dB。
- 左曙光张耀丹阎礁张国辉林福吴双龙
- 关键词：电磁力振动噪声
- 基于试验的车用爪极发电机噪声源识别与分析被引量：5
- 2018年
- 针对某型车用爪极发电机的噪声问题,基于试验对其噪声源进行了识别与分析。首先,测试了该型号4台不同结构(是否带风扇)的爪极发电机在空载和负载时的振动噪声;然后,利用阶次分析的方法识别了机械噪声、气动噪声和电磁噪声,并通过流场仿真和电磁场理论解释了气动噪声和电磁噪声产生的机理;最后,对各噪声源的贡献量进行了分析。结果表明:爪极发电机电磁力会产生6k(k=1,2,…)阶电磁噪声;冷却风扇、转子和开槽定子均会产生气动噪声;电机运行时中低转速以36阶电磁噪声为主,高转速阶段以8,10,12阶气动噪声为主;机械噪声由于其幅值较小,对总体噪声影响不大。本研究对发电机的设计和优化具有一定的指导意义。
- 吴双龙左曙光邓文哲钟鸿敏孙罕
- 关键词：爪极发电机噪声测试阶次分析电磁噪声气动噪声
- 电励磁爪极发电机气隙磁场与径向电磁力的解析计算模型被引量：16
- 2017年
- 爪极发电机因其特殊的转子结构导致磁场空间分布复杂,通常需要建立三维有限元模型对其进行计算分析。而三维有限元方法计算费时,且不便于分析发电机结构及电磁参数对磁场和电磁力的影响,因此提出一种气隙磁场与电磁力的解析计算模型。首先,考虑定子相电流谐波对气隙磁动势的影响及爪极倒角和定子开槽对气隙磁导的影响,建立气隙磁场的解析模型;在此基础之上,利用麦克斯韦应力张量法建立径向电磁力的解析模型,并依据解析模型对爪极发电机电磁噪声影响最大的36阶电磁力来源进行分析。所建解析模型的计算结果与有限元计算结果吻合,有限元结果得到了样机试验验证,从而说明了解析模型的准确性。
- 钟鸿敏左曙光吴旭东吴双龙孙罕
- 关键词：爪极发电机气隙磁场电磁力解析模型
- 转矩波动下电动轮纵向阶次振动特性及理论分析被引量：8
- 2016年
- 针对轮毂电机转矩波动激励引起的电动轮系统振动问题,通过台架试验测得了电动轮运行工况下振动加速度信号,揭示了电动轮系统纵向振动的阶次特征和高频特性.基于电机电磁转矩解析模型从磁场相互作用的角度分析了永磁体磁场非正弦分布和电流谐波对转矩波动的贡献,进而解释了电动轮阶次振动的来源,即电动轮6.0阶振动由永磁体非正弦分布引起;1.0阶振动主要由电流谐波引起;6.5阶振动则由电流谐波和永磁体非正弦分布共同引起.为解释电动轮高频振动现象建立了基于刚性环理论的电动轮动力学模型并进行模态分析,结果表明,电动轮3个共振峰处高频振动分别对应轮胎和车轮同向旋转、反向旋转和纵向平移模态.
- 毛钰左曙光林福冯朝阳
- 关键词：电动轮转矩波动
