机电耦联与磁固耦合非线性振动研究尼龙托辊创意家具叶腊石锻钢法兰铸铁泵x

机电耦联与磁固耦合非线性振动研究

1引言

电机的如果被测零件为细长轴种类很多，用途各异，有交流电机和直流电机，交流电机中有交流发电机和交流电动机，直流电机中也有直流发电机试金橡胶塑胶皮革拉力测试仪介绍和直流电动机。各种火电及水电发电机组占全社会总动力能源的90%以上，在国民经济中占有重要地位。600MW大型汽轮发电机组在国内已投产运行，1400MW汽轮发电机组在国外已投产运行，我国正在研制世界上最大的700MW水轮发电机组，2003年将要在长江三峡水电站并运行。由发电机组联成的电大系统的电能，可应用于驱动种类繁多的电动机，以拖动各种工作机械，它们可由分瓦功率的电钟指针直至几MW的轧钢电机，在控制系统中用作功率放大的交磁电机放大机其功率可达20MW，此外还有矿山及船舶用发电机组等。

电机的机电耦联与磁固耦退火时间取决于制品的大小和壁厚;合振动问题是比较复杂的，它涉及到多个学科的理论基础，包括力学（指一般力学、连续介质力学、振动力学）与电学（指电磁场理论、电路理论、电机理论）及其形成的交*学科。机电之间相互作用规律的研究，需要解决两个方面的问题：一方面是正确地建立机电系统相耦联的数学模型，机电分析动力学是研究机电耦联问题很有效的工具，它从能量的观点，作为统一的方法，可用于建绳带立一般力学与电路理论，连续介质力学与电磁场理论相耦合的微分方程组系统，去研究机电耦联的相互作用规律，这方面的工作可参考文[1~5]，其中文[5]取得了系统的成果。另一方面的问题是所有机电耦联系统描述的数学方程都是非线性的，所以非线性方程组的定量定性方法的研究进展，是机电耦联振动问题的研究者们特别关注的问题。在电源插座弱非线性情况下，已有较为有效的成熟方法，一般采用的方法有Poincare的小参数法、KBM渐进法，该方法对单自由度及多自由度系统的求解都是十分有效的，并且大大简化了研究周期解的稳定性，Nagfeh和Mook将各种形式的多尺度法系统化，有效的解决了一些连续介质系统的非线性振动问题。强非线性振动及非线性动力学问题是目前正在研究的课题，这方面的文献可参阅文[6~13]，其中机电耦联系统非线性振动方面，文[11]取得了系统的成果。

2电机的机电耦联与磁固耦合振动问题的研究进展

2.1电磁激发的非线性振动

2.1.1概述

电机的振动与噪声在国际上一直是电机界的重要问题，由电磁力激发的振动与噪声是研究的重点之一，但主要成果局限于线性振动与噪声的研究雨量站领域，文[14~46]从理论与实验中发现了各种非线性电磁力，进而把非线性振动与电机理论有机结合起来，开辟出新的研究领域。

2.1.2电磁力激发的参数共振

由电磁力激发的电机转子的参数共振，其所建立的数学模型特点是：振动的周期系数非线性微分方程组与电机稳态电路的代数方程组构成统一的数学系统，由于振动微分方程组的系数是随电机运行工况而变化的，故它又属于慢变系数微分方程问题。

对于不同类型的电机（例如同步发电机、异步电动机、直流电机等）在不同的运行工况下（例如三相对称、三相不对垫片板材称及各种电气故障、故障短路等），则电机气隙磁场不同，其磁场能量函数不同，因之振动方程和电压方程也不相同，其振动规律因之不同。文[14~32]得到了一系列的参数振动规律。

文[15]研究了电磁参数对固有频率及共振特性的影响。文[17]研究了多极低速电动机的参数共振规律。[16]得到了交流电动机振动特性的过渡过程及起振过程的规律。文[14]研究了三相对称与三相不对称运行时，电机转子由电磁力激发的参数共振，得到了转子振动与拖动的相关特性和有明显几何特性的稳定性判据，得到了高速电动机参数共振与强迫共振相耦合的振动规律，由于参数共振与强迫共振联合，使纯参数共振的两条共振分支曲线各自分裂为两条，连接起来形成以纯参数共振的两条曲线及零线为渐进线的三条分支曲线。以上的理论研究结果，均得到了实验研究的验证。所得到的共振规律的多样性是机械系统中所没有的。例如，共振区的宽度是变化的，它随电压、电流大小而变化，共振区的宽度不但会变，而且共振区还会平移，其幅频特性形状随电磁参数改变而变化。当一相突然短路（不对称度达最大），可使临界转速大幅度降低，并使共振区大大的加宽，它的一个后果是很容易使工作转速落入共振区内，从而突然激发起大振幅的参数共振。科研中国。

文[18~20]研究了发电机转子与定子相耦合的参数共振，得到了共振幅频特性随电机的有功功率和无功功率变化而发生多种形态的变化。文[21]、[26]研究了发电机转子轴系的弯扭联合振动。文[29]、[32]、[21]研究了发电机磁饱和非线性对参数共振及弯扭联合共振的影响。文[25]对电磁阻尼理论及其对横向振动的影响取得了新的成果，发现电磁阻尼比机械振动阻尼大很多，大几倍甚至几十倍。