[1]王 锦,景敏卿,樊红卫,等.转子静偏心状态下机床电主轴电磁力有限元分析[J].机械与电子,2015,(08):33-37.
　WANG Jin,JING Minqing,FAN Hongwei,et al.Finite Element Analysis of Electromagnetic Force in Machine Electric Spindle With Rotor Eccentricity[J].Machinery & Electronics,2015,(08):33-37.
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转子静偏心状态下机床电主轴电磁力有限元分析
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《机械与电子》[ISSN:1001-2257/CN:52-1052/TH]

卷:
期数:
2015年08期
页码:
33-37
栏目:
机电一体化技术
出版日期:
2015-08-26

文章信息/Info

Title:
Finite Element Analysis of Electromagnetic Force in Machine Electric Spindle With Rotor Eccentricity
文章编号:
1001-2257(2015)08-0033-05
作者:
王 锦; 景敏卿; 樊红卫; 史必佳; 刘 恒
(西安交通大学机械工程学院,陕西 西安710049)
Author(s):
WANG Jin;  JING Minqing;  FAN Hongwei;  SHI Bijia;  LIU Heng
(School of Mechanical Engineering, Xi'an Jiaotong University, Xi'an 710049, China)
关键词:
机床电主轴;  电磁力;  转子偏心;  有限元分析;  频谱分析
Keywords:
machine tool spindle;  electromagnetic force;  rotor eccentricity;  finite element analysis;  frequency spectrum analysis
分类号:
TM301.4
文献标志码:
A
摘要:
电磁振动是电磁直驱型机床电主轴不可回避的振动来源,为了抑制电磁振动需要探讨其电磁力的频谱特征。推导了三相异步电主轴的电磁力波计算公式,重点分析了转子偏心状态下的电磁力波特点。基于Ansoft电磁场计算软件,建立了某国产电主轴的电磁场有限元分析模型,获得了电主轴的运行特性曲线。研究了转子在不偏心和偏心状态下的电磁力频谱变化规律,结果表明,静偏心会使电磁力力波成分更为丰富; 偏心的增加不会影响电磁力的阶次和频率分布,但与不平衡磁拉力的幅值和低阶力波幅值成正相关关系,将加剧电主轴的振动。
Abstract:
Electromagnetic vibration is an inevitable vibration source for an electric spindle; therefore, it is necessary to study the frequency spectrum of electromagnetic force in order to suppress electromagnetic vibration. The calculation formula about electromagnetic force of three-phase asynchronous electric spindle was derived and the characteristics of electromagnetic force with rotor eccentricity was analyzed. An electromagnetic field finite element analysis model was built for a domestically produced electric spindle's based on Ansoft software, and a main performance curve of electric spindle was obtained. The variation of electromagnetic force's frequency spectrum with eccentricity and without eccentricity was researched and the results show that the electric spindle with eccentricity produces additional components of electromagnetic force. Increased eccentricity does not influence the order or frequency distribution of the electromagnetic forcebut the increase of eccentricity positively relates to the amplitude of electromagnetic force and low-order force. For this reason, the vibration of electric spindle will be exacerbated.

参考文献/References:

[1] 虞付进. 电主轴技术的应用与发展趋势[J]. 机电工程,2003,20(6): 71-73.
[2] 王丽艳. 陶瓷电主轴电磁力及损耗分析[D]. 沈阳:沈阳建筑大学,2012.
[3] 王明权,李战伟,贾月明. 高速空气静压电主轴的振动及控制策略[J]. 电子工业专用设备,2011(11):46-51.
[4] 张丽秀,吴玉厚,王丽艳,等. 气隙偏心对陶瓷电主轴转子系统的影响[J]. 机械科学与技术,2012,31(9):1512-1515.
[5] 喻丽华,谢庆生,李少波,等. 高速气浮电主轴转子系统不平衡响应分析[J]. 重庆大学学报,2014,37(9):18-25.
[6] 唐东炜,唐孝镐. 异步电动机气隙不均匀引起的电磁力波的计算[J]. 中小型电机,2000,27(1):26-27.
[7] 万书亭,李和明,李永刚. 气隙偏心对汽轮发电机定转子振动特性的影响[J]. 振动与冲击,2005,24(6):21-23
[8] 代颖,张千帆,宋立伟,等. 抑制车用异步电机电磁噪声的槽配合[J]. 中国电机工程学报,2010,30(27):32-35.
[9] 左曙光,张国辉,吴旭东,等. 倾斜偏心下轮毂永磁同步电机电磁力分析[J]. 浙江大学学报(工学版),2015,49(5):902-907.
[10] 陈世坤. 电机设计[M]. 北京:机械工业出版社,1984.
[11] 陈永强. 电机噪声的分析与控制[M].杭州:浙江大学出版社,1987.

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[1]王文东,姜沁沁,许志城,等.电磁感应式机器人按摩头结构优化及安全力调控[J].机械与电子,2016,(12):71.
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备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期:2015-03-04
基金项目:国家重大专项(2012ZX04001-012-04)
作者简介:王 锦(1991—),男,湖南湘潭人,硕士研究生,研究方向为电主轴电磁分析与振动测试; 景敏卿(1956—),男,陕西咸阳人,博士,博士研究生导师,研究方向为现代测控理论与技术等。
更新日期/Last Update: 2015-08-26