电刷滑环是传统双馈感应电机的重要组成部分,但电刷滑环增加了机械结构工作时出现事故的可能性从而提高了维护成本,因此对传统双馈感应电机的去刷化成为了众多学者研究的重点课题。本文研究的旋转变压器一次绕组和二次绕组不直接接触,其一次侧和二次侧在保证相对旋转的同时,还能将能量进行传输,因此旋转变压器能够替代电刷滑环,实现去刷化的目标。旋转变压器的结构中存在气隙,在旋转变压器工作时,一次侧在气隙磁场的影响下会产生电磁力,因此出现了振动噪声。在电机领域,众多学者对其振动噪声进行了深入的探讨;而本文所研究的旋转变压器是由山东大学设计研发的一种新型结构,需要对其进行振动噪声研究。本文对山东大学所设计研发的旋转变压器进行了径向电磁力的分析与模态分析,研究旋转变压器各结构参数与其振动噪声的关系,并对旋转变压器的相关参数因素进行结构优化,进一步提升旋转变压器的性能。本文对山东大学所研发的旋转变压器的振动噪声进行了详细的分析研究,主要工作和创新点如下:1)旋转变压器径向电磁力分析。变压器振动噪声的产生主要是由径向电磁力引起的,本文首先针对旋转变压器定子内表面受到的径向电磁力进行了研究。本文以旋转变压器中的气隙磁场为出发点,对旋转变压器中存在的气隙磁场以及定子表面受到的径向电磁力进行了有限元仿真分析;然后对旋转变压器不同气隙路径、不同气隙长度及气隙偏心时气隙磁密及径向电磁力的变化进行了研究,为接下来的优化工作奠定了基础。2)旋转变压器的模态分析。本文基于三维有限元仿真分析方法,从旋转变压器的定子和转子两个方面进行模态分析。首先利用ANSYS设置旋转变压器有限元仿真模型,研究旋转变压器的定子铁心的模态特性,得到其各阶模态振型和频率,对比普通解析法的计算结果,表明有限元结果具有直观完整性,并研究了定子铁心各种材料参数与定子模态特性的关系;分别研究旋转变压器的其它构件(绕组、外壳、端盖)的固有模态特性,仿真得出旋转变压器各阶固有频率。建立旋转变压器转子结构的三维模型,研究转子各个构件的固有模态特性,并进一步分析旋转变压器转子的参数因素与其转子固有频率的关系。3)旋转变压器的结构优化。基于降低旋转变压器的振动噪声这一目标,本文从旋转变压器结构优化着手,结合多目标优化设计的特点与要求,采用田口方法,使用有限元仿真软件作为计算工具,设置旋转变压器水平因素的正交向量表,使传统有限元方法的运算效率得以提高;创新性地将田口方法应用于旋转变压器的结构优化,得出一组旋转变压器最优的结构参数组合,为接下来旋转变压器的结构优化以及实验测试提供了指导方向。