一种考虑转子回旋振动的电机磁场获取方法技术

本发明专利技术的目的在于提供一种考虑转子回旋振动的电机磁场获取方法，建立包含推进电机转子在内的推进电机的转子动力学模型、推进电机磁场计算模型，使用后退欧拉法计算电机转子在初始位置下的电机磁场分布，提取电机转子表面的磁场密度，计算推进电机转子表面受力情况，计算电机转子转动一转时，每个时刻所对应的空间位置与转速，使用一个电机转子正在相同空间位置、相同转速的电机偏心瞬态计算结果等效为此时刻的电机瞬态磁场计算结果；使用相同的方法计算电机转子转动一周的电机磁场变化情况，根据等效的电机瞬态磁场计算结果中的磁场分布，通过Maxwell应力张量法提取电机转子受力情况。本发明专利技术为后续分析无轴推进电机振动特性提供了分析方法。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑转子回旋振动的电机磁场获取方法
本专利技术涉及的是一种电机磁场获取方法。
技术介绍
2017年，马伟明院士公布了他团队研制的潜艇无轴泵喷推进器，此种推进器又被称为无轴推进电机。此种推进电机相较与传统的螺旋桨推进方式噪声水平更低、效率更高，而且由于它的特殊设计，也使得推进电机的布局更灵活、可靠性更高，推进器结构如图1所示。随这这种新型式推进器的出现，新的问题也随之而来，由于电机转子与螺旋桨的结合，导致传统轴系中的传动轴的消失，使得电机转子振动现象相较于常规电机更为明显。某型电机的电机转子轴心轨迹如图2所示，从图中可见，电机转子并非绕某固定点旋转，也不是沿固定圆形轨迹，所以考虑电机转子沿实际轴心轨迹转动对电机磁场计算结果的影响是有意义的。电机转子的振动形式可按照振动方向分为回旋振动、轴向振动与扭转振动。在常规电机中，一方面由于电机前后端盖刚性较强，另一方面电机转子轴径相比于转子长度较大，所以低级转子的振动对电机磁场的影响微弱，故实际分析中常忽略电机转子的径向振动与轴向振动对电机磁场的影响。但随着无轴推进电机的出现，这种电机在结构设计中取消了常规电机的端盖与转轴，所以电机转子径向振本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种考虑转子回旋振动的电机磁场获取方法，其特征是：(1)建立包含推进电机转子在内的推进电机的转子动力学模型：依照有限元法将推进电机的转子‑支撑轴承系统简化成对应的质量单元和刚度阻尼单元，推进电机转子简化为刚性质量结构，使用质量单元等效替代，将其划分不同的区域，将每个单独的区域使用质量单元等效替代，区域之间通过刚度阻尼单元连接；支撑轴承的轴承力通过下式进行计算：

【技术特征摘要】
1.一种考虑转子回旋振动的电机磁场获取方法，其特征是：(1)建立包含推进电机转子在内的推进电机的转子动力学模型：依照有限元法将推进电机的转子-支撑轴承系统简化成对应的质量单元和刚度阻尼单元，推进电机转子简化为刚性质量结构，使用质量单元等效替代，将其划分不同的区域，将每个单独的区域使用质量单元等效替代，区域之间通过刚度阻尼单元连接；支撑轴承的轴承力通过下式进行计算：fx、fy为轴承动态力，x、y为轴颈的动位移，kxy、kyx和cxy、cyx分别指的是交叉刚度系数和交叉阻尼系数，为刚度系数矩阵，为阻尼系数矩阵，为轴颈的动位移对应的速度项；(2)建立推进电机磁场计算模型：根据推进电机结构形式，将推进电机分为轴向尺寸不变与轴向尺寸变化两种，对于轴向尺寸变化的推进电机，依照推进电机的几何尺寸建立三维电机模型，并划分有限元网格，对于轴向尺寸不变的推...

【专利技术属性】
技术研发人员：李玩幽，董烈祎，陈庆山，孙丹，王东华，率志君，郭宜斌，杜佳鑫，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，德州恒力哈工程减振研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23