电动汽车永磁同步电机振动噪声计算分析

"电动汽车用永磁同步电机振动噪声的计算与分析" 电动汽车的永磁同步电机在设计阶段，预测和优化其电磁振动噪声特性至关重要。这是因为电动汽车电机追求高功率密度、轻量化和小型化，这些因素增加了电机振动噪声的控制难度。电机振动噪声的主要来源是径向力波，它对电机的运行稳定性和整体性能有很大影响。 本文通过应用电机电磁场理论，定性分析了径向力波的产生机制和特性。径向力波是由于磁通在定子和转子之间的变化产生的，这些变化导致周期性的力作用于电机部件，从而引发振动和噪声。为了解决这一问题，作者提出了一种基于模态叠加法的电机振动噪声分析方法。这种方法允许对不同频率下的主要径向力波的谐波响应进行计算，然后将这些响应叠加，以估算电机在整个运行范围内的振动和噪声水平。 借助有限元分析软件，作者对一台燃料电池汽车用的永磁同步电机进行了实际计算。通过电磁和结构的耦合分析，可以精确计算不同频率下的径向力波响应。计算结果与实验数据对比，验证了所提出的计算方法的准确性和理论的正确性。 近年来，许多学者已经对电机振动噪声的机理进行了广泛研究。例如，有的研究发现极槽结构会影响电机的振动噪声，极槽电机尽管齿槽转矩较小，但其振动噪声可能较大，原因在于阶跃力波的存在。还有研究指出，径向力波是直流永磁电机电磁振动的主要原因，尤其是在额定负载下。此外，韩国学者将电磁振动源分为齿槽转矩、转矩脉动和径向力波，其中径向力波被认为是最重要的来源。 黄苏融教授等人通过定性分析，得到了电磁力谐波的解析表达式，为理解和减少永磁同步电机的振动噪声提供了理论基础。这些研究成果对于改进电机设计，降低振动噪声，提高电动汽车电机的性能和用户舒适度具有重要意义。