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多相电动机的噪声 Noise of Polyphase Electric Motors

多相电机噪声

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多相电动机的噪声

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  • 信息
  • 内容简介
  • 目录
  • 书名 多相电动机的噪声
  • 书号 978-7-118-11796-7
  • 作者 (美)亚采克·F·吉拉斯(Jacek F·Gieras) 等
  • 出版时间 2019年3月
  • 译者 庄亚平等
  • 版次 1版1次
  • 开本 16
  • 装帧 平装
  • 出版基金
  • 页数 300
  • 字数 342
  • 中图分类 TM301.4
  • 丛书名
  • 定价 

据估计,发达国家超过65%的电能是由电动机消耗的。电动机是日常生活中最为常见的机械,它们既可作为提供推进转矩的动力机械,也可作为伺服电机运行于带有速度闭环或位置反馈的闭环控制系统中。电动机可嵌入大系统中并作为该系统的一个组成部分,其辐射噪声对系统总噪声具有较大的影响。现代电动机的气隙磁通密度要比50年前要高得多。气隙磁通密度越高,施加于定子系统上的径向电磁力就越大,所产生振动噪声也就越大。随着电动机功率密度的逐步提升和环境要求的日趋严格,电动机设计早期阶段的噪声预测成为一个重要课题。为优化和权衡电机的综合性能,满足特定设计要求,避免产生大的返工费用,不仅要对电机的电磁性能、热性能和经济性进行分析,还要对其振动噪声水平进行研究。但是,与转矩—转速等特性的预测相比,噪声预测更为困难,其精确度也更低。这是因为只有很小一部分的电能转化为声能,并且部分机械及声学参数的预测难度也较大。第一本关于电动机噪声计算的书出版于1950年,在1977年出版的书中,

第一章电机噪声的产生与辐射
1.1振动、声音、噪声
1.2声波
1.3电机噪声源
1.3.1电磁噪声源
1.3.2机械噪声源
1.3.3空气动力噪声源
1.4能量转换过程
1.5电机的噪声限值与测量方法
1.6用于噪声预测的确定性分析法与统计性分析法
1.7经济性
1.8噪声预测的准确性
第二章正弦波多相电机的磁场与径向力
2.1感应电机的构造
2.2永磁无刷同步电机的构造
2.3交流定子绕组
2.4定子绕组磁动势
2.4.1单相定子绕组
2.4.2三相定子绕组
2.4.3多相定子绕组
2.5转子磁场
2.6气隙磁场的计算
2.6.1槽的影响
2.6.2偏心的影响
2.6.3磁饱和的影响
2.6.4凸极的影响
2.7径向力
2.7.1径向电磁力的产生
2.7.2电磁力幅值
2.7.3定子铁芯形变
2.7.4电磁力的频率和阶数
2.7.5定子开槽同步电机的径向电磁力
2.7.6振动噪声的频率
2.8其他电磁振动噪声源
2.8.1线电压不平衡
2.8.2磁致伸缩
2.8.3热应力类比
2.8.4有限元模型
第三章逆变器供电的电动机
3.1高次时间谐波的产生
3.2非正弦电流的径向力分析
3.2.1定子、转子磁通密度
3.2.2定子同次谐波
3.2.3定子、转子谐波的相互作用
3.2.4转子同次谐波
3.2.5非正弦电流引起的电磁力频率及阶次
3.2.6定子不同次谐波间的相互作用
3.2.7开关频率与高次时间谐波的相互作用
3.2.8磁导与磁动势谐波的相互作用
3.2.9整流器谐波
3.3感应电机的高次时间谐波转矩
3.3.1异步转矩
3.3.2脉动转矩
3.4永磁无刷电机的高次谐波转矩
3.5逆变器开关频率的影响
3.6逆变器驱动电机的噪声抑制
第四章转矩脉动
4.1瞬时转矩计算的解析方法
4.2瞬时转矩计算的数值方法
4.3电磁转矩分量
4.4转矩脉动源
4.5感应电机的高次谐波转矩
4.6永磁无刷电机的齿槽转矩
4.6.1气隙磁通密度
4.6.2齿槽转矩的计算
4.6.3齿槽转矩简化公式
4.6.4偏心的影响
4.6.5计算及与测量结果的对比
4.7永磁无刷电机电动势及电流波形畸变引起的转矩脉动
4.8切向力与径向力
4.9永磁无刷电机转矩脉动的抑制
4.9.1无槽绕组
4.9.2定子斜槽
4.9.3定子槽形
4.9.4槽数选择
4.9.5永磁体形状
4.9.6永磁体斜极
4.9.7扇形永磁体移位
4.9.8永磁体宽度的选择
4.9.9永磁体的磁化
4.9.10建立非对称磁路
第五章定子系统振动分析
5.1受迫振动
5.2定子系统固有频率的简化计算
5.3固有频率计算的改进解析法
5.3.1定子铁芯固有频率
5.3.2含端盖机座的固有频率
5.3.3定子铁芯—机座系统的固有频率
5.3.4定子绕组和齿的影响
5.3.5定子铁芯—绕组—机座系统固有频率的解析计算
5.4数值校核
5.4.1有限元建模
5.4.2解析法与有限元法的对比
第六章声计算
6.1声辐射效率
6.2平面辐射体
6.2.1无限平板
6.2.2弯曲运动的有限平板
6.3无限长圆柱辐射体
6.4有限长圆柱辐射体
6.4.1声学薄壳体
6.4.2声学厚壳体
6.4.3声学厚壳体的模态辐射效率
6.4.4模态平均辐射效率
6.4.5有限长模型的准确性
6.4.6边界条件对辐射效率的影响
6.5声功率级的计算
6.5.1定子辐射声功率
6.5.2感应电机的总声功率
6.5.3永磁同步电机
第七章机械及空气动力噪声源的振动噪声
7.1轴和转子不规则引起的机械噪声
7.2轴承噪声
7.2.1滚动轴承
7.2.2滑动轴承
7.3齿轮组噪声
7.4空气动力噪声
7.5负载产生的机械噪声
第八章声学和振动测量
8.1测量系统和传感器
8.2声压测量
8.2.1传声器的选择
8.2.2声压传感器—电容式传声器
8.2.3声级计
8.2.4声学校准器
8.2.5声级记录仪
8.3声学测量流程
8.3.1操作者对测量结果的影响
8.3.2测量位置
8.3.3驻波
8.3.4环境声压级的测量
8.3.5声源测量中的背景噪声修正
8.3.6极坐标图
8.4振动测量
8.4.1振动测量传感器的工作原理
8.4.2压电式加速度计的特性
8.4.3其他振动传感器
8.5频率分析仪
8.6声功率和声压
8.7声功率的间接测量法
8.7.1消声室/半消声室中声功率的确定
8.7.2混响室
8.7.3采用参考声源的并置原理
8.8声功率的直接测量法——声强法
8.8.1历史回顾
8.8.2理论背景
8.8.3声强探头
8.8.4外部噪声抑制
8.8.5误差分析
8.8.6动态性能与声压—声强指数
8.9旋转电机声学性能测试标准
8.9.1背景
8.9.2感应电机的声学测试
第九章数值分析
9.1简介
9.2径向磁压的有限元模型
9.2.1感应电机
9.2.2永磁同步电机
9.3有限元结构建模
9.4声辐射分析的边界元法
9.4.1控制方程与边界条件
9.4.2有限元法
9.4.3边界元法
9.4.4辐射球体
9.4.5在逆变器驱动感应电机辐射声功率预测上的应用
9.5讨论
第十章统计能量分析法
10.1简介
10.2线性耦合振子间的功率流动
10.2.1双耦合振子系统
10.2.2三串联耦合振子系统
10.2.3振子组间的能量交换
10.3耦合的多模态系统
10.3.1统计能量分析的一般公式
10.3.2统计能量建模
10.3.3统计能量分析法的参数
10.3.4统计能量分析法的局限性
10.4实验统计能量分析法
10.4.1基本原理
10.4.2近期发展概况
10.5在电机上的应用
10.5.1电机结构子系统
10.5.2内损耗系数与耦合损耗系数
10.5.3定子输入功率
10.5.4电机结构的辐射声功率
第十一章噪声控制
11.1安装
11.1.1安装基础
11.1.2振动冲击隔离措施
11.1.3振动限值
11.1.4轴对中
11.2降低噪声的标准方法
11.3振动噪声的主动控制
11.3.1主动噪声控制的原理
11.3.2感应电机声学噪声的抑制
11.3.3主动隔振
附录A声学基础知识
A.1声场变量和波动方程
A.2点声源声辐射
A.3分贝值及其计算
A.4谱分析
附录B非均匀气隙磁导
B.1磁导计算
B.2偏心的影响
附录C磁饱和
附录D振动基础
D.1质量块—弹簧—阻尼振荡器
D.2集中参数系统
D.3连续系统
主要符号说明
参考文献

SHANG HAI

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