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原文传递车用交流发电机模态特性研究

论文题名：	车用交流发电机模态特性研究
关键词：	交流发电机;电磁噪声;模态特性;仿真分析
摘要：	交流发电机电磁噪声影响整车的乘用舒适性，汽车厂商对其有严格的规定。由于发电机模态存在差异，导致了发电机电磁噪声的峰值转速不一致，使发电机电磁噪声控制复杂化。因此，本文以某型汽车交流发电机为对象，运用实验与仿真结合的方法，对发电机模态一致性规律及其影响因素进行了研究。　　通过对空载工况和负载工况下发电机噪声分析，发现了电磁噪声是由转子与定子气隙之间的周期性磁拉力引起的结构共振辐射产生，其表现形式为36阶次噪声。对比分析相同型号不同电机、不同状态相同电机等情况下的噪声阶次，发现电机普遍存在电磁噪声峰值转速不一致的问题。对发电机电磁激振力和结构振动特性进行分析，结果表明模态一致性是影响电磁噪声峰值转速一致性的关键因素。　　基于模态叠加理论，采用模态测试系统，对发电机主要零部件和整机机体进行了模态实验，并用多次测量消除实验误差，相干估计排除系统非线性影响。运用峰值法，得到了发电机的模态参数，并对结果进行MAC验证。　　应用统计方法，对发电机模态一致性进行衡量，对比分析了主要零部件和整机机体固有频率的标准差发现:低阶模态固有频率一致性较好，零部件固有频率比机体固有频率一致性要好，定子固有频率一致性最好。几何形状的复杂程度、生产工艺的难易程度决定了模态一致性的好坏。　　采用叠片式和整体式两种模型对发电机定子进行了有限元建模，发现叠片式模型计算时间长，但精度无明显提高;只考虑径向模态时，整体式模型可以满足工程需要。在保证零部件仿真模型可用的前提下，建立了发电机整机机体模态计算模型，并从振型和固有频率两方面验证了模型的正确性。　　本文所得到的研究成果为进一步研究电磁噪声控制奠定了基础，还可为同类发电机模态研究提供参考依据。
作者：	刘星
专业：	车辆工程
导师：	闫兵
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西南交通大学
学位年度：	2014
正文语种：	中文