[發明專利]一種電機疊片鐵芯振動特性試驗系統與振動特性獲得方法

有效

• 申請號: 201310477109.X
• 申請日: 2013-10-14
• 公開（公告）號: CN103501088A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 田磊;張國兵;彭思思;陳云華;丁天慧
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七一二研究所
• 主分類號: H02K15/02
• 分類號: H02K15/02;G06F17/50
• 代理公司: 武漢凌達知識產權事務所(特殊普通合伙) 42221
• 代理人: 宋國榮

1.一種電機疊片鐵芯振動特性試驗系統，其特征在于，將加速度傳感器布置在定子鐵芯外表面，布點較常規結構密集，周向測點一般沿圓周24～36個，軸向測點一般間隔30mm～40mm布置，用力錘作激勵，力錘信號與加速度信號同時與數據采集前端連接，數據采集前端與模態分析軟件連接。

2.一種電機疊片鐵芯振動特性獲得方法，其特征在于，采用正交試驗的原理，分別進行了扇形和圓形兩種結構型式下定子鐵芯不同疊壓系數、有無繞組及浸漆前后的模態測試，并以模態測試后的試驗結果為依據，利用優化的方法來獲得電機定子鐵芯的振動特性，包括以下步驟：

步驟1，以圓筒結構代替疊片結構建立定子鐵芯的幾何模型，并劃分有限元網格，電機鐵芯的層狀效應、繞組及浸漆對鐵芯振動特性的影響均通過材料參數反映；

步驟2，定義電機疊片鐵芯的材料模型為橫觀同性材料模型，確定其獨立的材料參數為Ex、Ez、Gxy、Gxz和Pxz?五個參數；?E為彈性模量，G為剪切模量，P為泊松比，下標代表不同方向；

步驟3，通過敏感度分析確定電機鐵芯在不同疊壓系數、有無繞組及浸漆前后等狀態下的優化參數；

步驟4，將有限元仿真軟件與優化軟件的輸入輸出參數建立關聯，輸入為材料參數，輸出為模態頻率，建立優化流程；

步驟5，以模態試驗結果為依據，選用絕對值求和法或最小二乘法來構建目標函數，當優化參數僅與一階振型相關度較高時，則針對此階頻率建立單目標函數，當優化參數與多階振型相關度較高時，則建立多目標函數；

步驟6，選擇合適的優化算法迭代計算得到材料參數推薦值，建立單目標函數時選用自適應響應面算法，建立多目標函數時選用帕累托邊界算法。

3.根據權利要求2所述電機疊片鐵芯振動特性獲得方法，所述的步驟3中，不同疊壓系數下優化得到的材料參數的推薦值是不一樣的，繪制得到材料參數隨疊壓系數變化的曲線，后續進行仿真計算時，查圖得到材料參數的推薦取值，帶入有限元模型進行計算。