摘要:磁悬浮高速永磁电机(maglev high-speed permanent magnet motor, M-HSPMM)由于体积小、转速高、功率密度大的优点,成为飞轮储能系统的研究热点,但振动噪声问题却成为制约飞轮储能系统发展的瓶颈。为解决上述问题,本文采用有限元法对飞轮储能系统用高速永磁电机进行电磁性能分析;在此基础上,解析计算出M-HSPMM径向电磁力表达式,并对其径向力波特性进行研究;进一步考虑高温及热膨胀影响,对高温下系统过盈量进行计算,并对定子模态进行评估;最后,对M-HSPMM系统振动响应、噪声等动态性能进行研究。实验结果表明,电磁噪音具有明显阶次特征,主要受供电频率、载波频率以及定子刚度影响,研究发现飞轮储能电机的振动噪声主要由2倍频产生,提出增加过盈量以减小振动噪声。优化后振动测点1的振动加速度由4.23m/s2降低为1.61m/s2,噪音值由72.1dB降低为65.5dB。进一步研究发现,载波频率的增加,可有效降低2倍频处的振动响应。上述研究结果可为磁悬浮飞轮储能系统低振动、低噪声研究提供理论依据。