Vibration damping for electric machine frame

Abstract

The design of modern electric machines is associated with an increase in the specific power of machines, which leads to an increase in vibration loads and an increase in the width of the vibration spectrum. This work is devoted to the problem of vibration damping in the frame of electric motors, on which laboratory experiments are conducted, since the presence of such vibrations negatively affects the accuracy of the data obtained from the sensors during the experiments. In this connection, the thesis reviews various methods of vibration damping and vibration isolation, the use of which is possible for electric machine frames. Work on the bachelor thesis went this way: first, we examined the existing works on vibration damping, then we considered the theoretical problems of the dynamics of the rotating rotor, the causes of vibration, initiated by the rotating rotor, its interaction with the bearings on which it is supported, and the vibrational activity of various actuators driven by the electric machine. Then active and passive means of vibration damping were considered, which serve to reduce the vibrations generated by the source. Then the ways of vibration control were considered, which serve to isolate the object from the vibrations created by the source. In the conclusion of the work, a comparative analysis of possible solutions for damping vibrations in the frames of electric machines are made.

Nykyaikaisten sähkökoneiden suunnittelu liittyy koneiden ominaistehon lisääntymiseen, mistä johtuu tärinäkuormituksen lisääntymistä ja värähtelytaajuuden kasvua. Tämä kandidaattityö kohdistuu tärinänvaimennuksen ongelmaan sähkömoottoreiden yhteydessä, joihin tehdään laboratoriokokeita.Tällaisten värähtelyjen esiintyminen vaikuttaa negatiivisesti antureista saatujen tietojen tarkkuuteen kokeiden aikana. Tässä työssä tarkastellaan erilaisia tärinänvaimennus- ja värähtelynestomenetelmiä, joiden käyttö on mahdollista sähkökoneiden rungoissa. Tutkimus eteni seuraavasti: tarkastelimme pyörivän roottorin dynamiikan teoreettisia kysymyksiä, pyörivän roottorin käynnistämiä tärinän syitä, roottorin vuorovaikutusta laakereiden kanssa, joihin se on kiinnitetty, sekä sähkökoneen ohjaamien eri toimilaitteiden värähtelytoiminta. Tällöin otettiin huomioon aktiivisen ja passiivisen värähtelyvaimennuksen keinot, jotka vähentävät lähteen aiheuttamia tärinöitä. Työn päätteeksi tehdään vertaileva analyysi mahdollisista ratkaisuista tärinän vaimentamiseksi sähkökoneiden rungoissä.