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电机是一门玄学,因为分析的方法和评估的指标并没有明确,所以很多人会觉得很难,其次一个原因是涉及跨学科,跨领域分析,到制造也同样息息相关。

说到振动噪声,在理解中无非就是激励在系统中的响应被人耳所接收的过程。所以衍生出削弱振动噪声的主要三条思路,、削弱力波源;、增强电机结构刚度或者提高阻尼(更多应用于电机共振幅值的削弱;、采用一些吸声、措施,隔离噪声。对于一个电机者来说,我们可以掌控的是削弱力波源和提高电机结构刚度,而削弱力波源来降低振动噪声是最经济实惠的。

说到电机振动噪声,必须得明白几点,这也是我对这一块的一些总结。

、振动噪声大,可以是系统共振(更多是由柔性连接造成的,局部共振以及强迫振动。在观念里,结构刚度分为零部件结构刚度以及系统结构刚度,在不同的频率和不同形式的作用力下产生不一样的;一个电机定子模态往往从圆周方向和轴向两个维度去结构的振型。


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、千万别用某一个刚度去简单的衡量一个结构抗振能力,因为结构模态有无穷多个,这对应的结构刚度也有无穷多个。我更喜欢根据激振力的波形分布去分析电机的结构刚度,原因在下一个点会说到;


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、一个力波并不能激起所有结构结构模态共振,但可以激起多个模态在不同频率下的较强的振动(大于常规的强迫振动,所以力波的形态与结构模态具有很强的关联;


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、即使力波的形态和模态完全一致,也未必会引起电机共振。还得看力波的振动频率和振动方式。之前我也看到过这样一句话,同样一个阶力波,旋转力波对应的结果模态刚度大于脉振阶力波对应的结构模态刚度,所以力波幅值一样,形态也一样,但振动方式不一样,产生的振动噪声大小完全不一样。

电机电磁与振动关系,主要从定子轭部强度,谐波含量,是否含有低阶力波等方面考虑问题。结构与振动的关系,主要从结构强度、支点位置等分析,我不做这一块,具体不是很清楚,但理解是材料用量与固定振动下的结构强度有效合理的。目前由于其中涉及空间力波形态以及时间力波运动形态,结构中存在较多的分析比较麻烦,目前往往通过有限元联合仿真的形式,研究分析电机振动噪声。

我学习噪声分三个途径,一是对电机噪声理论的分析,由简到繁,循序渐进;二是对噪声仿真的学习,学习其分析数据方法以及解决问题思路,找到其中理论的部分以及与理论有差异的部分;三是结合实践,寻找理论、仿真、实践之间的差异与关系。

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