激振力频率与电机结构固有频率相同时，一定发生共振吗？

就是这样子同学

1. 什么是振动？

振动是指物体在平衡位置附近所做的一种特殊形式的往复运动。弹簧、地震仪、打夯机等零部件的正常工作都离不开振动。振动可按照自由度、运动微分方程类型、有无外激励和激励特性进行划分。

振动按照系统的自由度划分为单自由度振动、多自由度振动和连续系统振动。其中，自由度是指在具有完整约束的系统中，确定一个系统在空间中的位置所需要的独立坐标的数目。通常我们接触的XYZ系统的自由度为3，若再加上时间自由度变为4；换句话说，n维空间的自由度就为n。

按系统特性或运动微分方程类型划分为线性振动和非线性振动；按有无外激励划分为自由振动和受迫振动。

按激励特性划分随机振动、参激振动和自激振动，这里着重介绍下自激振动。自激振动是指系统受到由其自身运动诱发出来的激励作用而产生和维持的振动，这时系统包含有补充能量的能源，高压输电线路狂魔乱舞、小提琴奏出悦耳声音和桥梁在风中摆动等都属于自激振动。

上面是关于振动的一些理论方面的介绍，按不同类型划分是为了从不同的角度研究分析问题，寻找共特性问题。可以先大概有个印象，后期再慢慢理解。

2. 什么是共振？

共振物理上的概念是指在某一特定频率下，系统储存了动能，以更大的振幅做周期振动的情形，为振动理论及工程应用学科研究的内容。对机械系统而言，共振是指所受激励力的频率与该系统的某阶固有频率相接近时，系统振幅显著增大的现象。机械共振时，激励输入机械系统的能量最大。

3. 电机的共振
a. 振型
将某机械设备划分为无数个小物块，在受到外在激振力作用时，各物块振幅的相对大小，称之为振型，就像池塘里的涟漪，不同位置水滴运动的振幅并不是一致的。举例将电机转轴等效为N个小球，在某一激振频率作用下，转轴将发生振动变形，各个小球振幅相对大小即为该频率下的振型。

b. 阶次
电机阶次可以通过观察圆周波峰、波谷的个数确定，如下图所示力型的阶次为2，若有四个波峰、波谷，则阶次为4。

c. 电机振动发生条件
在外在电源激振力作用下，电机产生共振的两个条件为：

第一个条件为外力激励频率与系统固有频率相同，这是从时间维度得到的条件；

第二个条件为激振力在振型方向有作用力，且作用点不在该阶振型的节点上，上图红色小球所在的位置即为振型的结点，这是从空间维度得到的条件。

下面用海豚交流来类比振动发生的条件。

海豚有一种发射和接收超声波的能力。它们凭着这种能力，能够准确判别障碍物或猎物的位置；并且能够与自己的同类互相联系；在求爱时，雄海豚也能凭此与失去联系的女伴接上关系。海豚能够和女伴沟通需要两个条件：一是处在同一个频道上，俗话说“有缘千里来相会，无缘对面手难牵”；二是信息沟通方向位置是对的，不能一头海豚对着蓝天发求爱信号，另外一头对着海礁回应信号。

结论：外力激励频率与系统固有频率即使相同，也不一定会发生振动，还要求力在振型方向存在空间作用力。