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电动机作为日常生产和生活的主要电气设备之一,如何提高其工作效率,降低其产生的振动噪声是现在主要的研究课题之一。本文以此为目的,提出采用磁性槽楔代替传统普通绝缘槽楔的方案,研究了磁性槽楔对电机的电磁振动及性能的影响。 本研究首先以一台转子斜槽结构的异步电机为例,分别建立槽楔材料为普通槽楔和磁性槽楔两种情况的电机有限元模型,并进行瞬态磁场的仿真计算。以此为基础分析了磁性槽楔对气隙磁密分布的影响,同时利用探测线圈分别对两种槽楔情况的样机进行了气隙磁密的实验测量,对仿真计算结果进行验证。采用解析法,对气隙系数和定子槽漏抗等电磁参数进行计算,深入分析了采用磁性槽楔前后,电机电磁性能变化的规律。其次,以对瞬态磁场的分析结果为基础,计算了两种槽楔情况下电机所受的电磁力,而后将此电磁力作为载荷,按照时间循环加载到三维电机模型中,进行电磁振动研究,并得到了两种槽楔情况下,电机的振动形变以及振动位移曲线。运用傅里叶变换和频谱分析的方法分析电机的振动特性,通过对比采用磁性槽楔前后电机的振型、振动位移曲线、振动位移频谱图来找出特征量,定量分析了磁性槽楔对电机电磁振动的影响。最后运用加速度传感器和数据采集分析仪,对电机径向振动进行了实验测量,得到了时域波形图和频谱图,结合理论分析的结果,验证了仿真计算结果的正确性。最后,采用解析计算方法,分析了普通槽楔和不同相对磁导率的磁性槽楔对电机最大转矩、启动性能、表面损耗和铁耗等性能影响的规律,同时对不同相对磁导率的磁性槽楔在齿区磁场中的受力进行了计算,计算所得结果及结论为磁性槽楔的合理选择提供了参考。