近日，中国石油大学（华东）王玉彬团队以《静态密封双定子高温超导电机电磁噪声预测研究》为题在《电机与控制应用》上发表最新研究论文，第一作者为杜锌成，通信作者为王玉彬。

在超导电机中，由于超导励磁绕组载流能力远大于常规铜线，能够提供强励磁磁场，可以产生较强的随时间及空间变化的电磁力，进而影响超导电机的电磁振噪水平。作者团队基于电磁场-结构场-声场的多物理场耦合分析对静态密封双定子高温超导电机（HTS-DSG）的电磁振动声学规律进行了预测性研究。

图1  HTS-DSG拓扑结构图

针对内定子饱和问题，作者团队基于动态磁导率的概念，重点结合HTS-DSG定子铁心材料的B-H磁化曲线，通过等效磁阻和动态磁导率来考虑定子铁心磁饱和对HTS-DSG气隙磁场的影响。

基于考虑电机定子饱和的气隙磁密函数表达式，推导出磁场饱和下内外定子表面的径向电磁力解析表达式，依据径向电磁力结果，对比了内外定子所受电磁力对整机噪声的贡献度。

图2  HTS-DSG声压级云图

特别地，作者团队分析了超导电机内设置分体式冷却杜瓦这一特殊结构的振动规律，并基于杜瓦振动规律分析了超导线圈在整机振动下的工作状态。最后，将电磁力耦合到HTS-DSG声场有限元模型中，利用多物理场耦合分析，从电磁力和电机的固有模态两个角度分析了电磁噪声的来源，对比谐响应分析结果和电磁噪声结果发现，振动加速度较大的频率点，电磁噪声的幅值也会较大，这也表明了分析结果前后是吻合的。同时，本文的研究内容也为大型超导电机的振噪研究提供了参考。

论文链接：

http://www.motor-abc.cn/djykzyy/article/abstract/20230504

推荐引用格式：

杜锌成, 宋春同, 王玉彬. 静态密封双定子高温超导电机电磁噪声预测研究[J]. 电机与控制应用, 2023, 50(5): 26-38.

DU Xincheng,  SONG Chuntong,  WANG Yubin. Vibroacoustic Prediction of High-Temperature Superconducting Dual-Stator Generator with Stationary Seal[J].  Electric Machines & Control Application, 2023, 50(5): 26-38.

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