汽车用爪极发电机负载磁场和电感的分析与计算 被引量：21

1

作者 王群京 倪有源 +1 位作者 姜卫东 张学 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第3期91-95,共5页

该文采用三维有限元方法对 1 台 28V, 35A 汽车用爪极发电机进行了计算,用迭代的方法计算出稳态时额定负载下电机内三维磁场的分布, 然后用能量摄动法计算出负载时电机各绕组的电感值,并给出负载时电机的相电压波形。其结果对爪极发电... 该文采用三维有限元方法对 1 台 28V, 35A 汽车用爪极发电机进行了计算,用迭代的方法计算出稳态时额定负载下电机内三维磁场的分布, 然后用能量摄动法计算出负载时电机各绕组的电感值,并给出负载时电机的相电压波形。其结果对爪极发电机负载性能和参数的计算以及爪极发电机的优化设计具有一定的参考意义。 展开更多

关键词 汽车 爪极发电机 三维磁场 电感 能量摄动法 计算 有限元

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爪极发电机建模及参数优化设计 被引量：15

2

作者 鲍晓华 王群京 +1 位作者 倪有源 钱喆 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第21期138-142,共5页

建立了爪极发电机的三维有限元模型,对其漏磁进行了深入的分析。通过电机参数样本空间设计,利用支持向量机对爪极发电机的漏磁系数进行非线性回归建模分析,然后基于混沌理论对爪极发电机结构参数进行优化。仿真结果表明,支持向量机用于... 建立了爪极发电机的三维有限元模型,对其漏磁进行了深入的分析。通过电机参数样本空间设计,利用支持向量机对爪极发电机的漏磁系数进行非线性回归建模分析,然后基于混沌理论对爪极发电机结构参数进行优化。仿真结果表明,支持向量机用于爪极发电机非参数建模准确可行,并且是高效的,非常适合于需要大规模迭代计算的参数优化。将有限元电磁仿真与支持向量机结合用于非参数建模,以及在非参数模型的基础上用混沌进行优化,为爪极发电机及其它的电磁工程设计提供了一种新的思路。 展开更多

关键词 爪极发电机 三维有限元 支持向量机 漏磁系数 混沌

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一种新型混合励磁爪极发电机的建模和计算 被引量：34

3

作者 王群京 陈军 +1 位作者 姜卫东 吴立建 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第2期67-70,76,共5页

提出了一种具有混合励磁结构的爪极发电机的原理和模型。混合励磁爪极发电机是由永磁体和励磁线圈共同产生电机磁场的一种发电机,较之传统的电励磁爪极发电机,具有效率高、电机低速性能好、集线圈励磁的电压调节性能和高功率密度的优点... 提出了一种具有混合励磁结构的爪极发电机的原理和模型。混合励磁爪极发电机是由永磁体和励磁线圈共同产生电机磁场的一种发电机,较之传统的电励磁爪极发电机,具有效率高、电机低速性能好、集线圈励磁的电压调节性能和高功率密度的优点,具有很好的研究前景和使用价值。但是,长期以来由于其结构和磁路的复杂、不规则性,又是典型的三维磁场特性,国内外对于这种新型电机的专题研究尚缺乏理论上的系统分析,文章和论著都较少。该文采用经典的从磁通管方法入手的等效磁网络法结合有限元法,通过分析、计算电机各部分磁导,构成爪极电机的三维等效磁网络,并采用三维有限元法计算了电机的自感,给出了相关的计算结果,以供设计人员参考。 展开更多

关键词 混合励磁爪极发电机 建模 计算 等效磁网络 有限元法

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具有永磁励磁的混合式爪极发电机空载磁场分析和电感计算 被引量：17

4

作者 王群京 李国丽 +1 位作者 马飞 姜卫东 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第5期1-5,共5页

提出了一种具有永磁励磁的混合式爪极发电机 ,采用三维有限元计算 ,分析了该种结构电机的各部分磁场 ,并采用能量摄动法对电机的自感和互感进行了计算 ,所得结果与用MEC方法计算的结果进行了比较 ,证明了解的正确性与可行性 ,为进一步... 提出了一种具有永磁励磁的混合式爪极发电机 ,采用三维有限元计算 ,分析了该种结构电机的各部分磁场 ,并采用能量摄动法对电机的自感和互感进行了计算 ,所得结果与用MEC方法计算的结果进行了比较 ,证明了解的正确性与可行性 ,为进一步研究混合励磁爪极电机 ,奠定了一定的基础。 展开更多

关键词 永磁励磁 混合式爪极发电机 空载磁场 分析 电感计算

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基于支持向量机和遗传算法的爪极发电机建模及参数优化 被引量：14

5

作者 王群京 鲍晓华 +1 位作者 倪有源 李争 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第4期57-61,共5页

爪极发电机广泛应用于汽车、航天等国民经济重要领域,高质量的发电机输出电压是用电设备可靠运行的重要保证。本文从爪极发电机有限元仿真计算出发,通过电机参数样本空间设计,利用支持向量机对其电磁模型进行非线性回归分析,而后利用遗... 爪极发电机广泛应用于汽车、航天等国民经济重要领域,高质量的发电机输出电压是用电设备可靠运行的重要保证。本文从爪极发电机有限元仿真计算出发,通过电机参数样本空间设计,利用支持向量机对其电磁模型进行非线性回归分析,而后利用遗传算法对其结构进行优化。仿真结果表明,所建立的非参数模型是准确可行、并且是高效的。采用支持向量机回归方法和遗传算法相结合对电机的结构参数进行优化,为电机优化设计提供了一种新的思路。 展开更多

关键词 有限元法 支持向量机 遗传算法 爪极发电机 参数优化

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汽车用爪极发电机的电磁建模及参数优化技术 被引量：12

6

作者 鲍晓华 王群京 +1 位作者 倪有源 姜卫东 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第10期23-27,共5页

针对现在汽车上广泛应用的爪极发电机运行效率低的问题,利用电机三维有限元分析找出其效率低的主要原因是存在严重的漏磁现象。通过优化爪极发电机的结构参数达到最小化漏磁从而间接地达到提高电机效率的目的是本文研究的出发点。爪极... 针对现在汽车上广泛应用的爪极发电机运行效率低的问题,利用电机三维有限元分析找出其效率低的主要原因是存在严重的漏磁现象。通过优化爪极发电机的结构参数达到最小化漏磁从而间接地达到提高电机效率的目的是本文研究的出发点。爪极发电机结构参数优化需要进行大规模的迭代计算,为了降低优化计算的成本,引入了基于支持向量机非参数建模思想,非参数模型和智能优化算法的运用达到了最小化爪极发电机漏磁的目的,试验结果验证了理论分析的正确性。 展开更多

关键词 爪极发电机 效率 漏磁 非参数建模 优化

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汽车爪极发电机定子模态分析和固有频率计算 被引量：13

7

作者 鲍晓华 刘健 +2 位作者 倪有源 刘冰 温旭 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第12期1088-1091,共4页

建立爪极电机定子结构的三维有限元模型,利用ANSYS软件对其进行模态分析,计算爪极电机定子的固有频率。结果表明,定子6阶模态对爪极电机噪声和振动的贡献最大。

关键词 爪极发电机 定子 模态分析 有限元法 固有频率

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基于三维等效磁网络法计算混合励磁爪极发电机负载特性 被引量：12

8

作者 王群京 倪有源 +1 位作者 张学 李争 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第6期96-100,共5页

用三维等效磁网络方法计算了一台新型混合励磁爪极发电机负载特性。传统的电路法和磁路法不适合求解此类发电机电磁场。等效磁网络方法计算时间短且计算精度较高,在给出新型结构发电机三维等效磁网络模型的基础上,进一步通过计算得到混... 用三维等效磁网络方法计算了一台新型混合励磁爪极发电机负载特性。传统的电路法和磁路法不适合求解此类发电机电磁场。等效磁网络方法计算时间短且计算精度较高,在给出新型结构发电机三维等效磁网络模型的基础上,进一步通过计算得到混合励磁爪极发电机负载特性,最后给出输出电流优化结果。与有限元计算结果的一致性验证了计算结果的有效性,对混合励磁发电机的优化设计具有一定的理论参考价值。 展开更多

关键词 三维等效磁网络 混合励磁 爪极发电机 负载特性

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爪极发电机空载漏磁计算 被引量：14

9

作者 倪有源 王群京 张学 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第17期132-137,共6页

用三维有限元方法计算一台电励磁爪极发电机和一台新型混合励磁爪极发电机漏磁系数。爪极结构的特殊性决定了爪极发电机磁场呈三维分布,需用三维数值方法计算。采用有限元商用软件包通过前处理、加载和后处理等程序,得到电励磁爪极发电... 用三维有限元方法计算一台电励磁爪极发电机和一台新型混合励磁爪极发电机漏磁系数。爪极结构的特殊性决定了爪极发电机磁场呈三维分布,需用三维数值方法计算。采用有限元商用软件包通过前处理、加载和后处理等程序,得到电励磁爪极发电机和混合励磁爪极发电机不同结构参数下的空载漏磁系数,并总结出不同结构参数下漏磁系数的变化规律,对于不同类型爪极发电机的结构设计、磁场分析以及参数优化设计等方面的研究提供一定的理论参考。 展开更多

关键词 三维有限元 混合励磁 爪极发电机 漏磁系数 空载

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新型汽车用爪极发电机系统效率计算 被引量：8

10

作者 王群京 倪有源 +1 位作者 朱卫国 鲍晓华 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期1609-1611,共3页

用场路结合方法计算一种新型汽车用爪极发电机系统效率。和普通电励磁爪极发电机相比,混合励磁爪极发电机提高了效率。有限元方法虽然计算精度很高,但计算时间很长,不适合计算效率。给出一台混合励磁爪极发电机三维等效磁网络模型,在磁... 用场路结合方法计算一种新型汽车用爪极发电机系统效率。和普通电励磁爪极发电机相比,混合励磁爪极发电机提高了效率。有限元方法虽然计算精度很高,但计算时间很长,不适合计算效率。给出一台混合励磁爪极发电机三维等效磁网络模型,在磁场计算的基础上,由电路分析计算各种损耗得到混合励磁爪极发电机系统的效率。 展开更多

关键词 场路结合方法 混合励磁 爪极发电机 效率

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考虑定子铁芯和绕组各向异性的爪极发电机模态分析 被引量：11

11

作者 邓文哲 左曙光 +2 位作者 孙罕 吴双龙 张国辉 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第12期43-49,共7页

为了分析车用爪极发电机的固有特性,对爪极发电机进行了模态试验和有限元分析。首先对发电机定子铁芯和定子总成进行模态试验,获取了其模态振型和模态频率;根据定子铁芯与绕组的有限元等效模型和获取的模态参数,识别出铁芯和绕组的等效... 为了分析车用爪极发电机的固有特性,对爪极发电机进行了模态试验和有限元分析。首先对发电机定子铁芯和定子总成进行模态试验,获取了其模态振型和模态频率;根据定子铁芯与绕组的有限元等效模型和获取的模态参数,识别出铁芯和绕组的等效各向异性材料参数;其次考虑各零部件之间复杂的连接关系,建立了发电机整机的自由模态有限元模型,自由模态试验表明该模型具有较高的准确性;最后在自由模态模型的基础上建立了发电机约束模态有限元模型,并进行了振动试验。自由模态试验和振动测试结果表明,综合考虑定子铁芯和绕组的各向异性材料特性和螺栓预紧力等因素能够准确预测爪极发电机的模态特性,为爪极发电机振动与噪声的数值预测和减振降噪研究奠定了基础。 展开更多

关键词 爪极发电机 模态分析 各向异性 螺栓预紧力 振动

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电励磁爪极发电机气隙磁场解析模型 被引量：5

12

作者 左曙光 吴双龙 +2 位作者 吴旭东 林福 邓文哲 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期2400-2408,共9页

为了对电励磁爪极发电机的性能进行快速计算和分析,提出一种新的气隙磁场解析计算模型.利用傅里叶级数分解推导空载气隙磁动势、电枢反应磁动势和气隙磁导,基于磁势和磁导得到空载气隙磁场和电枢反应磁场,同时引入修正系数考虑转子极爪... 为了对电励磁爪极发电机的性能进行快速计算和分析,提出一种新的气隙磁场解析计算模型.利用傅里叶级数分解推导空载气隙磁动势、电枢反应磁动势和气隙磁导,基于磁势和磁导得到空载气隙磁场和电枢反应磁场,同时引入修正系数考虑转子极爪形状和定子开槽的影响.通过有限元方法和试验结果验证了该解析模型的准确性.该模型建立了爪极电机的气隙磁场与电机参数之间的关系,适合在爪极发电机的初始设计阶段对其气隙磁场进行快速计算和性能优化. 展开更多

关键词 爪极发电机 磁动势 磁导 气隙磁场 解析模型

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环形永磁体夹置式混合励磁无刷爪极发电机的研究 被引量：7

13

作者 乔东伟 王秀和 朱常青 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期30-35,共6页

为解决永磁发电机磁场调节困难和电励磁爪极发电机因存在电刷—滑环结构而导致的工作可靠性低的问题,提出了一种混合励磁无刷爪极发电机,由永磁体和励磁绕组共同产生气隙磁场,励磁绕组通过励磁支架固定在端盖,取消了电刷—滑环结构,且... 为解决永磁发电机磁场调节困难和电励磁爪极发电机因存在电刷—滑环结构而导致的工作可靠性低的问题,提出了一种混合励磁无刷爪极发电机,由永磁体和励磁绕组共同产生气隙磁场,励磁绕组通过励磁支架固定在端盖,取消了电刷—滑环结构,且可以方便地通过调节励磁电流进行气隙磁场的调节。采用三维有限元法对电机的空载磁场分布及磁场调节能力进行了分析,确定了永磁体的合理尺寸。分析结果表明:采用新型混合励磁结构后,气隙平均磁密得到了较大提高,从而增大了电机的功率密度,改善了电机的低速发电性能;同时用较小的励磁电流即可产生较大的气隙磁密,降低了电机的励磁损耗。 展开更多

关键词 混合励磁 永磁 无刷 爪极发电机 三维有限元分析

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基于支持向量机的汽车爪极发电机高效电磁建模分析 被引量：5

14

作者 鲍晓华 王群京 +1 位作者 倪有源 李争 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第2期186-189,185,共5页

在对爪极发电机电磁特性进行严格电磁仿真的基础上,基于支持向量机非参数回归建模技术建立面向计算机辅助设计的快速准确模型。通过仿真和统计检验表明,所建立的模型准确可行,并且是高效的。

关键词 爪极发电机 有限元 支持向量机 电磁模型

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基于等效磁网络法的新型混合励磁无刷爪极发电机的性能计算 被引量：5

15

作者 乔东伟 王秀和 朱常青 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第11期11-16,共6页

提出一种新型的混合励磁无刷爪极发电机,该电机由永磁体与励磁绕组共同作用产生电机磁场,由于电机结构及磁路的复杂性,对这种电机进行快速、准确的分析比较困难。建立考虑磁场三维分布的电机等效磁网络模型,利用该模型对电机的空载磁场... 提出一种新型的混合励磁无刷爪极发电机,该电机由永磁体与励磁绕组共同作用产生电机磁场,由于电机结构及磁路的复杂性,对这种电机进行快速、准确的分析比较困难。建立考虑磁场三维分布的电机等效磁网络模型,利用该模型对电机的空载磁场分布及磁场调节能力进行了分析,与有限元分析相比,等效磁网络法分析快速、结果准确。此外,利用等效磁网络模型,结合电机的相量图对电机的负载输出特性进行了计算,计算结果与样机实验结果相吻合。分析结果显示该电机具有气隙磁通密度高、功率密度高、低速输出性能好、励磁损耗低的特点。 展开更多

关键词 混合励磁 无刷 爪极发电机 等效磁网络法 负载分析 三维有限元分析

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新型混合励磁无刷爪极发电机磁场调节特性的有限元分析 被引量：4

16

作者 王秀和 乔东伟 朱常青 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第7期99-104,共6页

针对电励磁爪极发电机效率低、永磁爪极发电机磁场调节困难的问题,提出一种新型结构的混合励磁无刷爪极发电机,该电机由永磁体与励磁绕组共同作用产生电机磁场,通过改变励磁电流的大小和方向,可以实现电机磁场的调节,同时励磁绕组静止,... 针对电励磁爪极发电机效率低、永磁爪极发电机磁场调节困难的问题,提出一种新型结构的混合励磁无刷爪极发电机,该电机由永磁体与励磁绕组共同作用产生电机磁场,通过改变励磁电流的大小和方向,可以实现电机磁场的调节,同时励磁绕组静止,取消了电刷-滑环结构,实现了无刷化,提高了发电机工作的可靠性。由于电机结构及磁路的复杂性,采用三维有限元法对电机的空载磁场分布及磁场调节能力进行了分析,分析结果表明:在结构参数相同的情况下,与电励磁爪极发电机相比,新型混合励磁无刷爪极发电机具有气隙磁通密度高、磁场调节范围宽和低速输出性能好的特点。 展开更多

关键词 爪极发电机 混合励磁 无刷 三维有限元分析

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基于阶次分析的爪极发电机电磁噪声源分析 被引量：8

17

作者 张浩 贺岩松 +2 位作者 张全周 孔祥杰 赵勤 《噪声与振动控制》 CSCD 2016年第5期44-49,共6页

爪极发电机噪声严重影响汽车的NVH性能。基于某型爪极发电机,在标准噪声实验室进行冷态空载和热态为负载工况下的台架噪声试验。处理数据发现,在低转速段,电机的电磁噪声偏大且出现了峰值,阶次分析显示36阶次主要噪声成分。建立样机的... 爪极发电机噪声严重影响汽车的NVH性能。基于某型爪极发电机,在标准噪声实验室进行冷态空载和热态为负载工况下的台架噪声试验。处理数据发现,在低转速段,电机的电磁噪声偏大且出现了峰值,阶次分析显示36阶次主要噪声成分。建立样机的电磁学模型,对峰值噪声转速进行电磁仿真求取电磁力,其频谱显示12、24和36阶次为电磁力主要阶次。采用等效体积法建立定子模型,并装配整机模型,完成了模态仿真和模态试验。结合仿真和试验结果,发现低速电磁噪声源是电磁激振力作用下的结构共振产生,对电磁噪声的分析和控制具有一定参考价值。 展开更多

关键词 声学 爪极发电机 电磁噪声 阶次分析 电磁仿真 模态分析

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基于物理模型爪极发电机定子系统模态分析 被引量：7

18

作者 贺岩松 张浩 +1 位作者 赵勤 孔祥杰 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期51-56,共6页

针对车用爪极发电机的定子共振所引起的振动噪声问题,研究定子模态振型和固有频率计算方法。以一台车用爪极发电机定子为例,利用解析法求解了定子铁心的固有频率,同时考虑了绕组对定子固有频率的影响。基于定子物理模型建立了定子铁心... 针对车用爪极发电机的定子共振所引起的振动噪声问题,研究定子模态振型和固有频率计算方法。以一台车用爪极发电机定子为例,利用解析法求解了定子铁心的固有频率,同时考虑了绕组对定子固有频率的影响。基于定子物理模型建立了定子铁心和绕组的三维有限元计算模型,对铁心和绕组材料参数根据物理模型进行等效处理,完成了定子铁心以及定子系统的有限元模态分析,全面地研究了定子的各阶模态振型和固有频率,有限元结果和解析法结果最大误差为5. 9%。对该型定子进行了锤击法模态试验,试验结果、仿真和解析计算结果误差均在8. 8%以内,满足工程设计需要。完成发电机振动台架试验,基于试验结果对定子固有频率进行了判定,表明本计算结果的准确性。 展开更多

关键词 爪极发电机 定子系统 固有频率 模态分析 试验

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某型爪极发电机的模态仿真与试验分析 被引量：4

19

作者 张浩 贺岩松 +1 位作者 徐中明 张志飞 《噪声与振动控制》 CSCD 2017年第3期58-61,95,共5页

爪极发电机固有频率和模态振型的准确计算是降低电机振动和噪声的基础。基于某型车用爪极发电机,噪声试验显示其存在结构共振导致的电磁噪声偏大问题。首先建立定子铁芯整体模型,在考虑端部绕组的情况下对线圈进行等体积式建模,并完成... 爪极发电机固有频率和模态振型的准确计算是降低电机振动和噪声的基础。基于某型车用爪极发电机,噪声试验显示其存在结构共振导致的电磁噪声偏大问题。首先建立定子铁芯整体模型,在考虑端部绕组的情况下对线圈进行等体积式建模,并完成了整机模型的建立。对材料参数等效处理,通过数值软件进行零部件和整机的自由模态仿真,自由模态试验结果与仿真结果的最大误差为7.1%,二者具有较好的一致性。最后完成整机约束模态试验和仿真,验证建模方法和模态分析的有效性。可为同类型爪极发电机建模和模态计算提供参考。 展开更多

关键词 振动与波 爪极发电机 建模 模态仿真 模态试验 电磁噪声

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爪极发电机转子结构对电磁力谐波和振动噪声的影响分析 被引量：5

20

作者 左曙光 张耀丹 +1 位作者 钟鸿敏 吴双龙 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期111-118,共8页

为了削弱爪极发电机的电磁力谐波以降低振动噪声,利用解析方法分析了爪极转子结构参数对主要电磁力谐波的影响。首先,建立了考虑转子结构参数的电磁力解析模型,并通过有限元计算验证了解析模型的准确性;其次,分析了极尖和极根宽度对引... 为了削弱爪极发电机的电磁力谐波以降低振动噪声,利用解析方法分析了爪极转子结构参数对主要电磁力谐波的影响。首先,建立了考虑转子结构参数的电磁力解析模型,并通过有限元计算验证了解析模型的准确性;其次,分析了极尖和极根宽度对引起电磁振动噪声的主要电磁力谐波的影响规律;最后,对发电机振动噪声进行了削弱。研究结果表明:当极尖和极根宽度的变化范围控制在15%以内时,对发电性能的影响较小,且选取适当的极尖和极根宽度值能够有效降低电磁力谐波幅值;对转子结构进行改进后,发电机表面的径向振动峰值下降了20%,总声功率级(A)下降了2.3dB。 展开更多

关键词 爪极发电机 转子结构 电磁力 振动噪声 解析模型

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