调速永磁同步电动机高频电磁噪音的分析与抑制

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永磁电机pwm谐波噪音的原理和优化

永磁电机pwm谐波噪音的原理和优化永磁电机是一种高效、可靠且具有广泛应用的电动机。

然而，它也存在着一些问题，其中之一就是PWM（脉宽调制）谐波噪音。

本文将探讨永磁电机PWM谐波噪音的原理，并提出一些优化方法来减少噪音的产生。

我们来了解一下永磁电机的工作原理。

永磁电机通过电磁场与永磁场相互作用来产生转矩，从而驱动机械运动。

在永磁电机中，PWM 是一种常用的控制方法，通过改变电机输入电压的占空比来控制电机的转速和转矩。

然而，PWM控制会引入谐波噪音。

这是因为PWM信号是由一系列方波脉冲组成的，而方波信号包含了很多频率的谐波分量。

当这些谐波分量进入电机后，会引起磁场的不均匀分布，从而产生噪音。

为了优化永磁电机PWM谐波噪音，可以采取以下几个方法：1. 优化PWM调制方式：选择合适的PWM调制方式可以减少谐波噪音的产生。

一些研究表明，三角波调制相对于对称PWM调制可以降低噪音水平。

2. 优化PWM频率：增加PWM频率可以使噪音分布在更高的频率范围内，从而减少对人耳的听觉干扰。

然而，频率过高也会增加开关损耗，需要在频率和效率之间做出权衡。

3. 优化电机设计：通过改进电机的结构和材料，可以降低谐波噪音的产生。

例如，使用优质的磁铁材料和减小磁铁与铁芯之间的间隙可以改善磁场分布，从而减少噪音。

4. 优化控制算法：采用先进的控制算法可以降低谐波噪音的产生。

例如，使用空间矢量调制（SVM）控制算法可以减少谐波噪音的产生。

永磁电机PWM谐波噪音是由PWM信号引入的谐波分量导致的。

通过优化PWM调制方式、频率、电机设计和控制算法，可以有效减少谐波噪音的产生。

这将提高永磁电机的工作效率和舒适性，使其更加适用于各种应用场景。

永磁同步电机电磁振动噪声抑制方法综述

Key words:magnetostrictive force, noise suppression, electromagnetic noise, permanent magnet synchronous motor
0摇引摇言
随着电气设备在各行各业的应用,电机噪声问
题越来越引起人们的关注,因此研究低噪声、高效率
噪方面近年来的研究进行梳理和分析,通过如何有
综述
效地优化电机本体结构和减小磁致伸缩力对电机的
影响,为进一步开展抑制永磁同步电机的振动噪声
摇 72
收稿日期:2019 -01 -02 基金项目:国家自然科学基金项目(51577131) ;天津市高等学校创新团队培养计划( TD13-5040) 资助
的相关研究工作,提供部分参考。
综摇 echnical
述 review
摇詪詪摇
詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪詪
摇张
的节能电机是非常迫切和必要的。永磁同步电机的
摇噪声一般由三部分组成:空气动力性噪声、机械性噪
欣声和电磁噪声[1-2] 。永磁同步电机在高速运行过程
等
摇中,空气动力学和机械噪声占主导地位;在中低速度
永磁
运行下,电机发出的振动噪声的主要来源是电磁噪
同步
声。电磁噪声的大小与定子绕组磁势空间谐波,电
对引起电机振动噪声的径向力进行研究,通过实验测得径向力波的阶次数越低,电机铁心的弯曲形变程度就越大,振动噪声越大;并且电机定转子极数越多,产生的噪声振动就越小。此外,实验中发现在同步电机运行期间,当所给激励频率与永磁同步电机的转子和定子固有频率出现重合时,就会产生比较大的振动噪声。因此,要有效抑制电机的振动噪声, 可以采用降低激振力和改变固有频率两种方法[7] 。

永磁同步电机降低振动噪声的方法

永磁同步电机降低振动噪声的方法1. 优化电机设计呀！你想想，就像给房子打一个完美的根基，电机设计得好，那运行起来不就更稳了嘛！比如说在设计的时候，更精确地计算磁极形状和绕组分布等，这就能从源头减少振动噪声啦。

老王家改造过的电机，那运行的时候真的超安静呢！2. 采用高质量的材料哦！嘿，这就好比给车子装上优质轮胎，跑起来更顺畅还没噪音。

选那些导磁性能好、机械强度高的永磁材料，还有质量上乘的铁芯等，能大大降低振动噪声。

隔壁厂用了好材料的电机，真的跟静音了似的。

3. 做好平衡调试呢！这不就跟人走路要保持平衡一样嘛，电机不平衡肯定会闹腾啊！细致地进行动平衡和静平衡调试，你看那效果得多明显。

我之前见过一台调试好平衡的电机，工作起来那叫一个静悄悄。

4. 合理安装和固定电机呀！你说要是安装得歪七扭八的，它能好好工作嘛！把电机稳稳当当地安装在合适的位置，用坚固的支架固定好，这样它工作起来就不会乱晃悠产生噪声啦。

那次看到一个安装规范的电机，几乎听不到什么声音呢。

5. 加上减震降噪的装置呢！就像给人带个耳塞，把噪声都隔离掉。

比如说加个减震垫、消音器啥的，这能让振动和噪声大幅度下降。

朋友厂里用了这些装置的电机，简直让人惊艳。

6. 对控制系统进行优化呀！这好比给机器一个聪明的大脑指挥它，让它运行得更合理更安静。

精确控制电流、频率这些参数，那电机可就乖乖听话不乱闹了。

之前见到一个优化好控制系统的电机，运行时真让人惊喜。

7. 做好日常维护保养吧！就像你要爱护自己身体一样爱护电机呀。

定期检查、清洁、润滑，及时发现问题解决问题，那电机就能一直好好工作不捣乱啦。

我就知道有个地方特别注重保养电机，它们的电机总是很安静。

总之，要想让永磁同步电机降低振动噪声，这些方法都得重视起来，一个都不能少！这样咱们才能拥有安静高效的电机呀！。

调速永磁同步电动机高频电磁噪音的分析与抑制

调速永磁同步电动机高频电磁噪音的分析与抑制（已处理）调速永磁同步电动机高频电磁噪音的分析与抑制Analysis and Simulation of High-FrequencyNoise of Vector-Contorlled PMSM system 调速永磁同步电动机高频电磁噪音的分析与抑制撰稿人:梁文毅5摘要 :可以转化为对高次谐波电流产生的径向力波的分析,从而转化为对 PWM 信号产生高频电流谐波的分析。

本文分析了矢量控制调速永磁同步电动机驱动系统中产目前永磁同步电动机矢量控制通常采用 d-q 轴数学模生 PWM 谐波电流的原因,并基于此分析结果给出了高频型,本节利用该数学模型对 d-q 轴谐波电流进行分析。

电机电磁噪音的特征。

基于分析结果,本文提出了解决该类电磁控制算法采用 SVPWM 控制,调制频率为 fPWM。

噪音的几种方式,并采用有限元仿真软件 EasiMotor 对分析结论进行仿真验证,仿真结果验证了理论分析的正确性。

1.1. 永磁同步电动机 d-q 轴谐波电流分析 [14] 关键词:永磁同步电动机、矢量控制、电磁噪音、PWM谐波电流在文献 [14] 中对 PWM 谐波电流进行了详细分析,根据分析可知,通常情况下,d 轴谐波电流主要为一次 PWMAbstract:谐波电流,其大小与Δid1 直接相关,其中:1?i ?UT cos2αδ 60 ? cos60 ?δ 2 3Ld1 ss dThe high frequency electromagnetic noise causedby PWM has beenanalysed in this paper based on当α 30 +δ/2 时,Δid1 取最大值,其值为:the analysis of the PWM harmonic current in vector- controlled PMSM system. Based on this result, the2 ? i UT 1? cos60? δ 2 3L d1 ss dcharacteristic of the noise has been studied, also some of methodsto reducing the noise has been proposed 这里,Ld 为 d 轴同步电感,δ为功角, Ts 为调制周期,and the simulation of finite element method in Us 为稳态运行时电压矢量幅值, 为电压矢量在扇区中瞬EasiMotor software verified the validity of methods. αKey words: PMSM, Vector Control, Electromagnetic α时位置,0 。

永磁同步电机高频振动与噪声研究

永磁同步电机高频振动与噪声研究一、概述永磁同步电机以其高效率、高功率密度及优秀的控制性能，在电动汽车、风力发电、工业驱动等领域得到了广泛应用。

随着电机运行频率的提高，高频振动与噪声问题日益凸显，成为制约永磁同步电机进一步发展的关键因素。

对永磁同步电机高频振动与噪声的研究具有重要的理论价值和实际意义。

高频振动主要来源于电机内部的电磁力波动、机械结构共振以及材料特性等因素。

这些振动不仅影响电机的稳定运行，还可能导致电机部件的疲劳损坏，降低电机的使用寿命。

同时，高频振动还会引发噪声污染，对人们的生产和生活环境造成不良影响。

针对永磁同步电机高频振动与噪声问题，国内外学者进行了大量的研究。

研究内容包括但不限于电机电磁设计优化、结构动力学分析、振动噪声测试与评估等方面。

通过改进电机电磁设计，优化绕组分布和磁极形状，可以有效降低电磁力波动，从而减少高频振动。

通过结构动力学分析，可以识别出电机的共振频率，进而采取相应的措施避免共振现象的发生。

目前对于永磁同步电机高频振动与噪声的研究仍面临一些挑战。

一方面，电机内部的电磁场和机械结构相互耦合，使得振动与噪声的产生机制复杂多样，难以准确描述和预测。

另一方面，随着电机技术的不断发展，新型材料和先进制造工艺的应用使得电机的振动噪声特性也发生了变化，需要不断更新和完善研究方法和手段。

本文旨在深入研究永磁同步电机高频振动与噪声的产生机理和影响因素，提出有效的抑制措施和优化方案，为永磁同步电机的设计、制造和运行提供理论支持和实践指导。

1. 永磁同步电机概述永磁同步电机，作为电动机和发电机的一种重要类型，以其独特的优势在现代工业中占据着举足轻重的地位。

其核心特点在于利用永磁体来建立励磁磁场，从而实现能量的高效转换。

定子产生旋转磁场，而转子则采用永磁材料制成，这种结构使得永磁同步电机在运行时能够保持稳定的磁场分布，进而实现平稳且高效的能量转换。

永磁同步电机可以分为他励电机和自励电机两种类型，前者从其他电源获得励磁电流，后者则从电机本身获取。

电动机的噪声控制与降低方法

电动机的噪声控制与降低方法电动机是一种重要的设备，广泛应用于各个领域，但其工作时会产生噪声，为了减少对环境和人类健康的影响，采取噪声控制与降低方法是至关重要的。

本文将介绍几种有效的降噪方法。

1.减少电动机噪声的机械措施(1) 在电动机的外壳上加装隔音材料和吸声材料，如橡胶垫、吸音棉等，可以有效地吸收和隔离噪声的传播。

(2) 对电动机的转子和轴承进行精确的加工和动平衡处理，减少转子与轴承之间的摩擦和振动，进而降低噪声产生。

(3) 合理设计电机的叶片和风道，减少电动机内部气流噪声和涡流噪声。

2.采用电动机控制技术减少噪声(1) 电动机的电源：合理选择电源电压和频率，使用稳定的电源可以降低电动机的振动和噪声。

(2) 采用变频调速技术：变频器可以使电动机的转速和负载得到精确控制，减少电动机在启动和运行过程中的噪声。

(3) 采用PWM调制技术：PWM调制技术可以减少电动机的电磁噪声，提高电动机的效率。

3.优化电动机的结构与设计(1) 采用低噪声材料：选择低噪声材料作为电机的外壳和内部零部件，如低噪声钢板、低噪声轴承等，可以有效降低电动机的噪声产生。

(2) 调整电机的结构参数：合理设计电机的尺寸、线圈匝数等参数，减少电磁力和振动的产生，从而降低噪声水平。

(3) 使用声学优化软件：通过声学优化软件对电机的结构进行模拟和分析，找出产生噪声的关键部位，并采取相应的措施进行优化。

4.隔音措施的应用(1) 采用隔音罩：在电动机周围加装隔音罩，可以有效地阻挡和吸收噪声的传播，降低噪声的辐射范围。

(2) 隔音屏障：在电动机周围设置隔音屏障，如隔音墙、隔音板等，可以阻挡噪声的传播路径，减少对周围环境的影响。

(3) 声振隔离技术：采用声振隔离技术，如弹性支座、悬挂装置等，可以降低电动机的振动传导，减少噪声的辐射。

综上所述，降低电动机噪声的方法有很多，可从机械措施、电动机控制技术、结构设计和隔音措施等方面入手。

我们应根据具体情况选择合适的方法，以实现电动机噪声的控制与降低，为生产和生活环境创造更加宜居的条件。

某款电动汽车驱动用永磁同步电机噪声分析

某款电动汽车驱动用永磁同步电机噪声分析电动汽车的噪声问题一直是业内关注的焦点之一，特别是驱动用的永
磁同步电机噪声问题更是备受关注。

本文将从不同角度对款电动汽车驱动
用永磁同步电机噪声进行分析。

首先，了解永磁同步电机的工作原理是分析噪声问题的基础。

永磁同
步电机是利用永磁体产生的磁场与电机中的线圈磁场相互作用，从而实现
转动的电机。

在工作过程中，电机的运动不可避免地产生一定的噪声。

主
要噪声源可以归纳为电机的机械振动、电磁振动以及空气噪声。

第三，电磁振动也是永磁同步电机噪声的重要因素。

电磁振动是由电
机中的电流和磁场相互作用而产生的振动。

电流的变化会导致磁场的变化，进而引起电机部分组件的振动和噪声。

减小电机中的电流涟漪和磁场的不
均匀性可以有效减少电磁振动和噪声。

最后，空气噪声是由电机周围空气流动引起的。

在电机工作时，转子
的旋转会产生气流，同时由于电机的结构会形成或者改变气流，进而产生
空气的噪声。

为了减小空气噪声，可以优化电机的风道结构和减少电机表
面的锐利边缘，从而减小空气流动引起的噪声。

综上所述，款电动汽车驱动用的永磁同步电机的噪声主要包括机械振动、电磁振动和空气噪声。

为了减小噪声，可以从减小间隙、提高转子与
定子的匹配度、降低电流涟漪和磁场的不均匀性、优化风道结构以及减少
锐利边缘等方面入手。

此外，通过噪声传导路径的隔离和吸声材料的应用
等也可以有效降低噪声。

永磁同步电机振动噪声的分析与结构优化

摘要永磁同步电机具有结构简单、功率密度大、效率高等优势，在空间和能源有限的自主式水下航行器中得到了广泛应用。

永磁同步电机在运行过程中会产生径向电磁力和齿槽转矩，这些激励作用于电机结构，将引起电机的振动，向外辐射噪声，影响电机稳定运行和航行器的隐身性能。

本文以某自主式水下航行器配备的推进用永磁同步电机为研究对象，围绕电机振动分析和优化，分别建立了永磁同步电机的电磁场模型、结构模型以及瞬态动力学耦合模型，从解析、仿真和实验的层面，对电机进行了如下研究：首先，分析了永磁同步电机电磁激励的分布规律。

通过解析，推导出电磁力波的阶数与频率；建立了永磁同步电机的电磁有限元仿真模型，计算得到了电磁场的时空分布，经过傅里叶分解，得到了电磁力的频域特征。

给出了齿槽转矩的解析式，并进行了数值仿真，分析了齿槽转矩的分布规律。

其次，研究了永磁同步电机定子系统的模态特性。

通过机电类比法，推导出电机定子系统固有频率的解析式；建立了电机定子系统的有限元模型，对其固有频率和振型进行了仿真分析。

采用运行模态试验方法，搭建实验平台，完成了永磁同步电机的模态测试，辨识出电机定子系统的固有频率。

再次，研究了永磁同步电机的振动响应。

关联电磁场与结构场，建立耦合模型，把电磁激励加载至定子系统，得到了电机壳体上一点振动的响应特性，对其进行傅里叶分解，得到了振动的频域分布。

搭建实验平台，测取了两种工况下电机壳体表面的振动响应，验证了上述分析方法的正确性。

最后，开展了永磁同步电机的减振优化设计。

分别从降低电磁激励和调整结构模态的角度出发，选取了若干结构参数，分析了它们对于振动的影响，以此为基础对电机进行了优化。

优化后，经仿真计算，电机的振动幅值得到了降低。

关键词：永磁同步电机；电磁激励；模态；振动响应；AUVVibration Analysis and Structure Optimization ofPermanent Magnet Synchronous MotorAbstractPMSM(Permanent magnetic synchronous motor )has a simple structure with high power density and efficiency. Due to these advantages, PMSM has been applied to AUV, which has limited space and energy supply. However, its inherent characteristic would introduce radial electromagnetic force and cogging torque. The vibration caused by these stimulations becomes the origin of noise, which will do harm to the stability of the motor and AUV’s stealth performance.This dissertation studies onthe vibration and optimization of a PMSM equipped on an AUV. Focusing on vibration and optimization of the PMSM, multiphysics fields are built, including electromagnetic field, structure field andcoupled transient-structure field, from the perspective of analysis, simulation and experiment. The main content of the paper is shown as follows：Firstly, the electromagnetic stimulation which causes vibration of the PMSM is analyzed. Orders and frequencies of theelectromagnetic force are calculated using analytical method. FEAmodel is established to obtain further information about the magnetic field’s distribution spanning in time and space. FFT is performed to acquire the magnetic field’s distribution in frequency domain. The cogging torque is also analyzed and simulated.Then, the dissertation focuses on the modal analysis of the stator from the mechanism perspective. Electromechanical analogy is utilized to acquire the analysis formula for the natural frequencies of the stator system. Simulation is then conducted to obtain the accurate value of the natural frequencies and modal shapes. OMA is performed to identify modal parameters experimentally.Thirdly, vibration response is studied. The coupledmodel between the electromagnetic field and the structure field is established. The electromagnetic stimulation is loaded onto the stator system to get time-domain response of a point. The result is then transferred by FFT to frequency domain. Vibration amplitudes under different working conditionsare measured by experiment to validate the previous methodology.At last, a method intended to reduce vibration is performed. In order to reduce the stimulation amplitudes and adjust the natural frequency, effects of several structural parametersare studied. Based on the previous analysis, the simulation result shows that the motor after optimization has lower vibration level.Key words: PMSM; Electromagnetic Stimulation; Modal; Vibration Response; AUV目录摘要 (I)Abstract (I)第一章绪论................................................................................................................. - 1 -1.1研究背景......................................................................................................... - 1 -1.2国内外研究现状............................................................................................. - 2 -1.2.1电磁激励的研究.................................................................................. - 2 -1.2.2结构模态特性的研究.......................................................................... - 3 -1.2.3电磁激励下振动响应的研究.............................................................. - 4 -1.3研究内容......................................................................................................... - 5 -第二章永磁同步电机电磁激励分析......................................................................... - 7 -2.1引言................................................................................................................. - 7 -2.2径向电磁力..................................................................................................... - 7 -2.2.1径向电磁力的解析计算...................................................................... - 7 -2.2.2磁场分布及径向电磁力的仿真分析................................................ - 10 -2.2.3变频供电下的振动激励.................................................................... - 15 -2.3齿槽转矩....................................................................................................... - 17 -2.3.1齿槽转矩的解析计算........................................................................ - 17 -2.3.2齿槽转矩的仿真计算........................................................................ - 19 -2.4本章小结....................................................................................................... - 20 -第三章永磁同步电机定子结构模态分析............................................................... - 21 -3.1引言............................................................................................................... - 21 -3.2定子系统的双环模型................................................................................... - 21 -3.2.1机电类比法........................................................................................ - 21 -3.2.2双环模型............................................................................................ - 22 -3.3结构模态的有限元仿真............................................................................... - 25 -3.3.1定子铁芯的模态分析........................................................................ - 25 -3.3.2绕组对定子铁心模态的影响............................................................ - 27 -3.3.3定子系统的模态................................................................................ - 29 -3.4永磁同步电机的模态实验........................................................................... - 31 -3.4.1自互谱法的基本原理........................................................................ - 32 -3.4.2永磁同步电机的运行模态实验........................................................ - 33 -3.5本章小结....................................................................................................... - 36 -第四章电磁激励作用下的振动响应....................................................................... - 37 -4.1振动响应的解析计算................................................................................... - 37 -4.2电磁力作用下的振动响应........................................................................... - 37 -4.3齿槽转矩作用下的振动响应....................................................................... - 39 -4.4 永磁同步电机振动响应的实验验证.......................................................... - 40 -4.4.1 两种电磁激励下的振动响应........................................................... - 40 -4.4.2 齿槽转矩作用下的振动响应........................................................... - 43 -4.5本章小结....................................................................................................... - 44 -第五章永磁同步电机减振优化设计....................................................................... - 45 -5.1引言............................................................................................................... - 45 -5.2电磁激励的优化........................................................................................... - 45 -5.2.1设计变量的确立................................................................................ - 45 -5.2.2齿顶弧偏移对于电磁激励的影响.................................................... - 46 -5.3定子模态优化............................................................................................... - 47 -5.3.1优化目标的确立................................................................................ - 47 -5.3.2设计变量的选择................................................................................ - 48 -5.3.3基于响应面法的定子模态优化........................................................ - 49 -5.4优化后的振动响应....................................................................................... - 52 -5.5本章小结....................................................................................................... - 53 -第六章总结与展望................................................................................................... - 54 -6.1总结............................................................................................................... - 54 -6.2展望............................................................................................................... - 54 -参考文献............................................................................................................... - 56 -攻读学位期间发表学术论文情况............................................................................. - 58 -致谢..................................................................................................................... - 59 -中国运载火箭技术研究院学位论文版权使用授权书............................................. - 60 -第一章绪论1.1研究背景本课题来源于某自主式水下航行器电推进装置项目。

永磁同步电机电磁振动分析与抑制

作者简介
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这是《永磁同步电机电磁振动分析与抑制》的读书笔记，暂无该书作者的介绍。
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阅读感受
同时，作者还指出了一些常用的抑制方法，例如优化结构设计、采用合适的滤波器等。这些方法在实际应用中已被证明是有效的，对于从事相关研究的读者来说无疑是一笔宝贵的财富。
在阅读这本书的过程中，我深感作者对永磁同步电机电磁振动的见解独到，并且以实例为依托，娓娓道来，使人易于理解。书中凝结了作者多年的研究成果和实践经验，具有很强的实用性。我在阅读过程中也产生了许多感悟，对书中人物情节产生了共鸣，特别是对作者所强调的重视基础理论和实际应用结合的观点深表赞同。
通过研究发现，永磁同步电机的电磁振动主要来源于电磁场与机械结构的耦合作用。电磁场的变化会引起机械结构的振动，同时机械结构的振动也会影响电磁场的变化。我们还发现电磁振动的频率和幅值受到多种因素的影响，如电机转速、电磁参数、机械结构等。
内容摘要
电磁振动对永磁同步电机的性能和稳定性有重要影响。过大的电磁振动会导致电机产生噪音、振动和异常磨损等问题，严重影响电机的正常运行和使用寿命。因此，对电磁振动进行抑制是非常必要的。我们设计的新型电磁振动抑制器，通过改变电磁参数和机械结构，有效地降低了电磁振动对电机性能的影响，提高了电机的稳定性和可靠性。

目录分析
通过对《永磁同步电机电磁振动分析与抑制》这本书的目录分析，我们可以看到作者系统地阐述了永磁同步电机电磁振动的产生机理、分析方法和抑制技术。重点章节展示了作者利用有限元方法对电磁振动进行数值模拟和设计新型电磁振动抑制器的成果。难点章节则提供了对理论和实践内容的深入讨论和理解辅助。全书旨在为相关领域的研究和实践提供有益的参考和指导，具有重要的学术价值和应用前景。

电动机变频器调速后发热振动和噪声问题及对策

电动机变频器调速后发热、振动和噪声问题及对策电动机采用变频器调速后，将产生噪声和振动，这是由变频器输出波形中含有高次谐波分量影响的。

随着电动机运转频率的变化，基波分量、高次谐波分量都在大范围内变化，很可能引起与电动机的各个部分产生谐振。

用变频器驱动电动机时，由于输出电压、电流中含有高次谐波分量，气隙的高次谐波磁通增加，故噪声增大。

电磁噪声的特征是：变频器输出中的低次谐波分量与转子固有机械频率谐振，则转子固有频率附近的噪声增大。

变频器输出中的高次谐波分量与铁心机壳轴承架等谐振，在这些部件的各自固有频率附近处的噪声增大。

采用变频器驱动电动机时产生的刺耳噪声与PwM控制的开关频率有关，尤其在低频区更为显著。

抑制方法是在变频器输出侧设置交流电抗器。

如果电磁转矩有余量，可将U/F设定小些。

采用特殊电动机在较低频段噪声较严重时，要检查与轴系统（含负载）固有频率的谐振。

变频器工作时，输出波形中的高次谐波引起的磁场对许多机械部件产生电磁振动力，振动力的频率总能与这些机械部件的固有频率相近或重合，而产生共振。

对振动影响大的高次谐波主要是较低次的谐波分量，在PAM方式和方波PWM方式时有较大的影响。

但采用正弦波PWM方式时，低次的谐波分量小，影响变小。

减弱或消除振动的方法是在变频器输出侧设置交流电抗器，以吸收变频器输出电流中的高次谐波电流成分。

使用PAM方式或方波PWM方式变频器时，可改用正弦波PWM方式变频器，以减小脉动转矩。

电动机振动的原因可分为电磁与机械两种。

1）电磁原因引起的振动表现为：较低次的谐波分量与转子的谐振，使固有频率附近的振动分量增加。

由于谐波产生的脉动转矩的影响发生振动，特别是当脉动转矩的频率同电动机转子与负载构成的轴系扭转固有频率一致时将发生谐振。

2）机械原因引起的振动表现为：电动机轴上有外伸重量,轴系统的固有频率降低时，如果电动机高速运转，全旋转频率与轴系统固有频率接近，则振动加剧。

转子残余不平衡引起离心力与转速的二次方成比例增加，所以用变频器驱动电动机高速运转时，振动加大。

分析及抑制永磁同步电机电磁噪声方法综述

DOI: 10.12677/jee.2019.74021
172
电气工程
王文斌等
转子定子优化设计
电机的振动源有电气原因和机械原因。电振动的主要原因是径向电磁力和齿槽转矩。特别是，在具
有固有频率的相同频带中的转矩频率情况下产生谐振，降低了电机的性能，并对其他系统产生了不利影
响。
文献[7]首先设计具有 V 型电机和磁通屏障的转子形状，形成气隙磁通密度的正弦分布。其次，根据转子形状设计，定子齿的磁通饱和度增加将会对磁场的性能产生负面影响，从而进行定子的形状设计，
极的定子结构以抑制对磁力的振动，同时文献[8] [9] [10]主要针对受振动和噪声限制较大的开关磁阻电机 (SRM)，从两个方面对减少振动进行研究，第一个方面是驱动控制策略包括电流波形，关断和开启，占空比等，提出了低转矩脉动控制策略，减振降噪控制策略(2 步换相法，3 步换相法)第二个方面是振动行
当电激励模式的频率接近定子的固有频率时，电磁振动运动变得严重，因此，有必要考虑激振力来
设计几何结构。为此文献[8]提出了五种不同的定子磁极形状和四种不同的定子磁轭结构来检查振动特性。
为了获得较小振动的定子结构抵抗磁力，研究了所提出的定子几何结构对振动特性的影响。通过电磁三
维(3-D)有限元方法(FEM)计算作为时间函数的径向力，然后当在定子上施加磁力时，通过结构 3-D FEM 分析定子的动态响应。同时利用模态分析预测固有频率和模态振型。提出了六角圆形磁轭上具有梯形磁
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1. 引言
永磁同步电动机有着效率高，功率密度高，功率因数高等性能特性，所以在很多电气产品中可以将其作为驱动源。例如，大型工业电器，车辆，家用电器等，近年来，车辆内部机械系统对电气系统的需求日益增加，使永磁同步电机的市场变得巨大，因此，在舒适性方面会更要求低振动和低噪声环境。同时随着混合动力汽车和电动汽车的不断发展，低振动和低噪音电机制造技术对于汽车制造商显得尤为重要[1] [2] [3]，电机上的振动源分为机械和电磁原因。机械原因是转子旋转，转子内质量分布不均匀，电机平衡，轴承有缺陷等。电磁原因是电源的不平衡，相电流的谐波分量，气隙的不平衡等。机械原因可以通过精确的生产和生产后的修正来消除。主要的电磁原因是电机设计中的一个问题[2]，本文主要针对永磁同步电机的电磁噪声进行研究。

永磁同步电机的振动与噪音

交流永磁同步电机理论-§9 永磁同步电机的振动与噪音
正弦波驱动
五、抑制措施
空载
9Nm
交流永磁同步电机理论-§9 永磁同步电机的振动与噪音
五、抑制措施正弦波驱动器的抑制措施
磁场正弦化设计（不均匀气隙）保证位置传感正弦化精度电流反馈提高电路的线性
交流永磁同步电机理论-§9 永磁同步电机的振动与噪音
6 8 1.0 1.2
Tem/(N.m)
0 24
0
72
144
216
288
360
电角度/（°）
力矩波动仿真图
交流永磁同步电机理论-§9 永磁同步电机的振动与噪音
三、方波无刷直流电机力矩波动与噪音
振动
大电机噪音与电流波形 –120rpm，10Nm 噪音频率为电流频率的6倍
f=120Hz
交流永磁同步电机理论-§9 永磁同步电机的振动与噪音
式中 T e0 m 2 3 m [E m 1 Im 1 E m 5 Im 5 E m 7 Im 7 E m 1Im 1 1 1 ]
T e6 m 2 3 m [ I m 1 ( E m 7 E m 5 ) I m 5 ( E m 1 1 E m 1 ) I m 7 ( E m 1 3 E m 1 ) ]
三、方波无刷直流电机力矩波动与噪音
波动力矩波动力矩—指令一定下不同转角对应的电磁力矩波动分量引起的原因：电动势e和电流 i 的波形偏离了理想波形
Tr 1 eiT
交流永磁同步电机理论-§9 永磁同步电机的振动与噪音
三、方波无刷直流电机力矩波动与噪音
e a ( t ) ~ E m 1 s t i E m 3 s n 3 t i E m 5 s n 5 t i E m 7 s n 7 t i n

永磁同步电机轴向力分析与噪声抑制

永磁同步电机轴向力分析与噪声抑制罗平亮;韩明;张戟;张冠楠【摘要】In Permanent Magnet Synchronous Motor (PMSM) noise analysis, normally radial and tangen-tial forces are focused , and axial force is ignored .This paper focused on the analysis of axial force which came from routine stator slot skewing or rotor poles skewing .Refer to the practice of induction motor , approach of re-ducing axial force for PMSM -symmetrical rotor poles skewing -was studied ..After samples produced , experi-ment proved the noise reduction effect .%业内分析永磁同步电机噪声往往只关注径向力和切向力，对于轴向力分析较少。

本文重点分析由常规定子斜槽或转子斜极带来轴向力。

参考感应电机的一些做法，找到消减永磁同步电机轴向力源的办法，即转子对称斜极。

并制作样品测试，达到了降噪效果。

【期刊名称】《佳木斯大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】4页(P217-220)【关键词】永磁同步电机;轴向力;噪声抑制【作者】罗平亮;韩明;张戟;张冠楠【作者单位】联合汽车电子有限公司电力驱动业务部，上海 201206;联合汽车电子有限公司电力驱动业务部，上海 201206;同济大学汽车学院，上海201804;联合汽车电子有限公司电力驱动业务部，上海 201206【正文语种】中文【中图分类】U463.6作为新能源汽车中的核心零部件之一，驱动电机起到传统发动机的动力输出作用.而其噪声也成为整车噪声的重要源头.相对于内燃机，虽然电机产生的噪声总体水平更低，但电机噪声多集中在高频段，衰减慢，且更易引起人的不舒适感，因此驱动电机的噪声问题不容忽视.分析及改善驱动电机的噪声，对于新能源汽车整车降噪具有重要意义.永磁同步电动机噪声主要包括电磁噪声、机械噪声和空气动力噪声[1].对于新能源汽车驱动用永磁同步电机，自然散热或强迫风冷已难以满足其持续性能的需求.所以往往采取定子外表面冷却水道冷却或者定转子直接油冷，从而其空气动力噪声所占比例较小.业内分析永磁同步电机噪声往往只关注径向力和切向力，对于轴向力分析较少.本文分析由常规定子斜槽或转子斜极带来轴向力，提出了减少轴向力的改进方案并验证其效果.1 现有电机分析作者所在单位现有80kW电机外观如图1所示.电机噪声相关分析如下.电磁噪声抑制方面(1)选择合适的极槽配合电机的激励力波即电磁力波，按方向可分为径向力波、切向力波和轴向力波.现有80kW电机为三相永磁同步电机.定子槽数Z为36，转子极对数p为6.定子机壳内设计有冷却水道.逆变器输出交流电频率f1(对于变频调速电机，f1非定值;电机转速为n1=60f1/p，单位rpm)，每极每相槽数q=Z/(2p*3)=1，为整数槽绕组.图1 现有80kW电机外观主极磁场的谐波极对数如式(1)[1].式中 r=0，1，2，3… ;定子绕组谐波的极对数如式(2).式中 k1=0，±1，±2，±3…;径向电磁力波的频率如式(3).得到径向力波n=ν±μ如表1.通常铁心振动时，动态变形的振幅大约与n4成反比，因此分析电磁噪声主要是分析力波次数较小(n≤4)的电磁力波[2].表1 现有80kW电机径向力波表k 0－1 1－2 2…r u\v 6－30 42－66 78 0 6 118 12－12 2 30－12 3 42 12…由结果可以得出，该电机的径向力波最低阶次已达到12阶，对降低电磁振动与噪声有利.80kW电机产品的极槽配合设计合理，径向力波并不会引起过大振动. (2)选择合适的绕组该电机采用分布式绕组，星形连接，反电势波形正弦度好，扭矩纹波较小.(3)斜槽或斜极为减小齿槽转矩，80kW电机采用了定子斜槽方案，斜极角度为一个齿距.如图2所示.图2 定子斜槽机械噪声抑制方面，转子总成装配后会做动平衡，动平衡精度等级高于6.3级.轴承采用的是进口耐高温自密封轴承.装配上采取的是冷压，有专用工装确保只是轴承内圈受力.空气动力噪声抑制方面，没有采用风扇，而是机壳内设置冷却水道.转子表面仅有一些隔磁槽.冲片及叠装都有严格的尺寸和工装来保证.所以总体上，表面比较光滑. 从以上分析可见，现有80kW电机已有一些噪声方面的考虑.对于该电机在整车上的噪声表现，最大噪声约95dB(A).如图3所示.而传统发动机噪声为100～110dB(A).传统NVH理论认为，在低速(0～60km/h)运行时，整车突出噪声为动力系统噪声，中速区(60km/h～100km/h)为胎噪(或称路噪)为主，高速区(＞100km/h)风噪为主，如图4.可见，到车速达到60km/h以上时，动力系统噪声已不再是整车最为突出的噪声，被胎噪和风噪“掩盖”.图3 整车噪声测试结果图4 不同车速下的整车NVH问题此车型为纯电动车，客户关心区间:[30km/h，60km/h]，与以上理论一致.对应驱动电机转速区间[2560rpm，5110rpm]，虽然经过车身及内饰的隔离，在驾驶员侧噪声已得到衰减.客户还是希望电机本身噪声能进一步降低.以减少通过噪声，提升整车的噪声水平.2 转子轴向受力分析对于径向磁场永磁同步电机，人们关注的往往是径向力和切向力，对轴向力的研究相对较少.定子斜槽或转子分段斜极是一种能有效削弱齿谐波、改善电机齿槽转矩和转矩脉动的方法.但这会产生附加的轴向力，从而引起轴向窜动[3].图5所示直槽和斜槽定子中的通电导体受力情况，其中Ia为定子线圈中的电流，FT为通电线圈产生的电磁力，Fma为FT沿电机轴的轴向分力，Fmt为FT垂直于电机轴的径向分力，⊗表示永磁转子的磁场方向.在永磁体产生的转子磁场中，定子槽中的通电导体受到电磁力的作用，磁场、电流和电磁力三者的方向满足左手定则，导体所受的电磁力与导体垂直.对于直槽内的导体，其所受的电磁力F垂直于轴线，无轴向分量;而对于斜槽内的导体，所受的电磁力FT不垂直于轴线，在轴向有分量[4].根据作用力与反作用力的原理，对于定子斜槽永磁电机，转子将承受额外的轴向力Fma.在电机结构中，转子通过轴承来支撑和定位，因此，此轴向力最终作用在轴承上[4].国外低噪声、低振动的小型感应电机中，有应用如下所示双斜槽的方法，中间增加了一个薄的中间环，如图6所示.在永磁同步电机中，我们对分段转子采取了类似的措施，从理论及样品实测中，证实了方案的有效性，详见本文第3部分.图5 通电导体产生的电磁力图6 感应电机转子对称双斜槽另外，对于永磁同步电机，定子铁芯往往成一整体.而为了磁钢加工及安装方便，转子铁芯往往分割为若干叠片组，造成累积公差增大.目前多用0.27mm～0.5mm 硅钢片，使每个叠片组的公差定义在0.5左右，转子总成轴向长度累积公差可达2～5mm.如此就无法确保定转子磁中心重合，从而产生一定的轴向力，从而引起轴向窜动.图7 普通转子斜极轴向力分析3 消减轴向力的设计优化及效果为降低电机齿槽转矩而采用的斜槽或斜极方案，会产生附加的轴向力，引起振动与噪声.通过电磁仿真软件分析，现有80kW电机采用普通单斜槽，大负载时产生的轴向力大于100N，如图7所示.图8 普通斜槽、斜极与对称斜槽、斜极的对比图9 转子对称分段错位图10 普通单斜槽与对称双斜极的电机噪声对比采用对称斜槽或斜极的电机可以在消除齿槽转矩的同时，而不产生附加轴向力.采用这种方案的定子或转子在轴向前半部分向一侧(扭转)倾斜角度θsk，在轴向后半部分再向相反方向倾斜角度θsk，如图8所示.两部分轴向距离相等.由于这两部分的斜槽或斜极采用了不同的倾斜方向，致使其产生的附加轴向力反相，从而于宏观上相互抵消.达到了既消除切向力波又消除轴向力波的目的，且不会对电机性能造成额外影响.考虑到工艺性，可用对称分段错位的方法代替对称连续斜极，如图9所示.1)若使用定子斜槽或转子斜极的方法，应使定子或转子的(扭转)倾斜角度θsk为:式中，Nc为定子齿数Z与转子极数2p的最小公倍数.2)若使用转子对称分段错位的方法，为了保证附加轴向力的完全抵消，转子的分段数Ns应尽量选择为偶数，为保证分段的意义，应使Ns≥4，如图9(a)所示.则此时的转子每段错位角度θsk为:若使用转子对称分段错位的方法时，因实际应用条件Ns无法取偶数，如图5(b)所示，则应先令Ns′=Ns－ 1 获得偶数Ns′，且Ns′≥4，此时的转子每段错位角度θss为:值得注意的是，在这种应用情况下，由于转子未被平均划分为两段，致使齿槽转矩和附加轴向力不能够被完全消除.对于现有80kW电机，转子的分段数Ns=9为奇数，先令Ns′=Ns－1=8，然后可计算转子每段错位角度θss为:θss可取2.5°，5°，7.5°，…，实际按 2.5 制作样品进行试验.普通单斜槽及对称双斜极的电机噪声对比如图10所示.可以看出，相对于普通单斜槽，对称双斜极样品的噪声水平几乎在全部转速区间都有明显下降，最大降幅达20dB(A).4 结论(1)从极槽配合、定子绕组等角度来看，现有80kW电机已有一些噪声方面的考虑.但对于纯电动车应用来说，在30km/h至60km/h区间，噪声依然较凸出.需要得到控制.(2)为减小齿槽转矩及扭矩波动，现有80kW电机采用了定子斜槽的方法.传统的径向力和切向力分析表现不错.而轴向力方面的分析文献较少.通过理论分析及电磁仿真，确认了轴向力的大致范围.(3)参考感应电机的措施，采用转子对称斜极的方式，可大幅削减轴向力，通过实际样品测试，达到了较好的噪声改善的效果.参考文献:[1]陈永校，诸自强，应善成.电机噪声的分析和控制[M].浙江:浙江大学出版社，1987:17－18.[2]霍向飞，李刚，李霞.合适的槽配合降低变频调速电动机电磁噪音[J].电机技术.2012，2:5－8.[3]Aleksandr S.Nagorny，Narajan V.Dravid，Ralph H.Jansen，etc.Design Aspects of a High Speed Permanent Magnet SynchronousMotor/Generator for Flywheel Applications.NASA/TM－2005－ 213651，7.[4]何思源，符敏利，杨金霞.定子斜槽对永磁电机轴承的影响[J].大功率变流技术.2012，2:59－62.。

电动机的噪音控制与降低

电动机的噪音控制与降低电动机在工业生产、家庭用电和交通运输等领域起着重要的作用。

然而，伴随着电动机的使用，噪音问题也随之而来。

噪音对人体健康和环境造成负面影响，因此控制和降低电动机噪音至关重要。

本文将探讨电动机噪音产生的原因，以及一些常用的噪音控制方法。

1. 噪音产生原因电动机噪音主要来自以下几个方面：1.1 机械振动：电动机内部的旋转零部件和连接装置会产生机械振动，进而引发噪音。

1.2 空气流动噪音：电动机在运转时产生的空气流动也会由于速度、压力和结构等因素引发噪音。

1.3 电磁噪音：电动机在使用时电流会产生磁场，电流和磁场的交互作用也会产生噪音。

2. 噪音控制方法为了控制和降低电动机的噪音，以下是一些常用的方法：2.1 优化电机设计：通过改进电机设计来减少机械振动和噪音产生。

例如，在电机的结构中采用减振材料，加强连接装置的密封性等。

2.2 降低电机转速：降低电机的转速可以减少机械振动和风噪音。

适当选择低转速电机可以有效控制噪音水平。

2.3 减少传导噪音：通过减少传导噪音的传播路径来降低噪音水平。

例如，在安装电动机时使用减震支架或减震垫片可以有效减少噪音的传导。

2.4 电磁屏蔽：在电机周围安装电磁屏蔽材料可以减少电磁噪音的辐射。

2.5 隔音罩或隔音室：在电动机周围建立隔音罩或隔音室可以有效地隔离噪音，并降低噪音对周围环境的扩散。

3. 噪音降低的意义控制和降低电动机的噪音对个人和环境的健康至关重要。

3.1 保护工作者：在工业生产中，电动机的噪音可能会对工人的身体健康产生危害，如长时间暴露在高噪音环境中可能导致听力损害等问题。

降低电动机噪音可以为工作者提供更好的工作环境。

3.2 促进社会和谐：减少电动机噪音可以降低城市交通和家庭电器等领域对环境噪音的贡献，提高居民的生活质量和幸福感。

4. 噪音控制的挑战和前景电动机噪音控制面临一些挑战，如成本，技术难题等。

然而，随着科学技术的进步，噪音控制技术也在不断发展和改进。

科技成果——永磁同步电动机振动噪声抑制技术

科技成果——永磁同步电动机振动噪声抑制技术
技术开发单位沈阳工业大学
所属领域机械工程、电气工程、信息科学
成果简介
通过多年针对电磁振动理论、计算方法和测试技术的研究，获得了一整套电机振动噪声分析计算和抑制方法及计算软件。

采用解析法和有限元法计算电机的运动电磁场和电磁力分布，应用模态分析技术、瞬态振动响应计算和声场计算分析优化电机设计方案。

考虑了变频器供电时电流谐波对电机振动噪声的影响。

采用优化磁极结构、气隙磁密重构、谐波注入等措施实现了永磁同步电机振动噪声的抑制。

应用范围
可用于各种对电机振动噪声和转矩脉动有严格要求的场合。

可用
于潜艇、水面舰船、鱼雷、发电设备、新能源汽车、医疗器械、智能家电、工业自动化、办公自动化、机床、空调压缩机等行业。

技术特性
综合降噪设计可降低噪声13dB（A），转矩脉动小于2%-5%。

专利情况获国家发明和实用新型专利。

技术水平省级鉴定，评价为国际先进。

经济效益
低噪声电机产品应用场合极为广泛。

潜在的经济效益每年可达数千万。

合作方式
技术转让、技术咨询、技术开发、技术服务、技术入股、合资合作等。

永磁电机pwm谐波噪音的原理和优化-概述说明以及解释

永磁电机pwm谐波噪音的原理和优化-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述：永磁电机作为一种高效、高性能的电机类型，在各个领域得到了广泛的应用。

然而，随着永磁电机在工业和家庭电器等领域的广泛应用，其谐波噪音问题也日益引起人们的关注。

永磁电机的PWM调制技术是一种常用的调速方法，然而在使用PWM调制时，会产生谐波噪音，给人们带来一定的困扰。

本文将介绍永磁电机的基本原理，以及PWM调制在永磁电机中的应用。

接着，我们将详细探讨PWM谐波噪音的原理，并提出一些优化方法。

通过对永磁电机PWM谐波噪音的研究，我们可以找到有效的优化措施，降低永磁电机在运行过程中产生的噪音，提高其工作效率和质量。

本文的目的是为读者深入了解永磁电机PWM谐波噪音产生的原理，同时提供一些针对性的优化方法。

通过对这一问题的研究，我们可以更好地应用永磁电机，减少谐波噪音带来的不利影响，提升永磁电机的工作效果和使用体验。

接下来，我们将详细介绍永磁电机的基本原理，以及PWM调制在其中的应用。

同时，我们还将深入探讨PWM谐波噪音的原理，并提出一些优化的方法。

希望本文能够对读者深入了解永磁电机PWM谐波噪音问题的原理和优化方法起到一定的帮助和指导作用。

1.2文章结构文章结构部分的内容可以写为:1.2 文章结构本文主要围绕永磁电机在PWM调制下产生的谐波噪音进行探讨。

首先，引言部分将对永磁电机和PWM调制进行简要概述，为读者提供必要的背景知识。

然后，在正文部分，我们将详细介绍永磁电机的基本原理以及PWM调制技术在永磁电机中的应用。

通过对这些内容的阐述，我们可以更好地理解永磁电机在PWM调制下产生的谐波噪音的原因和机制。

最后，在结论部分，我们将总结PWM谐波噪音的原理，并提出一些优化方法，以减少谐波噪音对永磁电机性能和使用环境的影响。

通过这样的文章结构，读者可以逐步了解永磁电机、PWM调制以及PWM谐波噪音的相关知识，并且能够了解优化PWM谐波噪音的方法。

电动机产生噪音的原因及降噪方法

电动机产生噪音的原因及降噪方法一、电动机产生噪音的原因电动机的噪音可分为电磁噪音、通风噪音和机械噪音三类。

1、电磁噪音电磁噪音主要是由于气隙中磁场产生周期性变化的径向力或不平衡的磁拉力使定、转子铁芯伸缩和振动引起的。

电磁噪音的大小与定子铁芯结构刚度有密切关系，对于一些接近铁芯自然振动频率的力波，即使其振幅不大，也可能产生严重噪音。

1）由于空间磁势波为非正弦波、气隙磁导不均匀、齿饱和程度不等、并联支路电流不平衡等原因，在气隙磁场中存在着一系列的高次谐波，这些高次谐波相互作用，在气息中形成磁力波，其径向分量使电动机定子铁芯沿径向产生椭圆形或多瓣形变形，使定、转子铁芯产生周期性的弯曲振动，从而产生电磁噪音。

2）基波磁场产生的电磁力波使定子铁芯发生以两倍于电源频率的变形振动。

四极以上的电动机由于基波磁场产生的径向力波极对数大于4，铁芯变形量微小，故两倍电源频率的变形振动噪音只见于两极电动机中。

3）由于电动机的定子和转子不同心所产生不平衡的单边磁拉力，将导致定子和转子的一方或双方来回振动，这种振动频率一般是电源频率的两倍。

当转子的中心可以在定子的中心自由移动，其固有振动频率接近电源频率时，也可产生与电源同频率的振动噪音。

4）当电源电压不平衡、定子各相绕组和磁路不对称时，基波磁场产生的电磁噪音将更加严重。

2、通风噪音功率较大和转速较高的电动机中，通风噪音在总噪音中占比重较大。

通风噪音的主要来源是风扇和风道。

3、机械噪音机械噪音有基础振动、轴承噪音、转子不平衡而产生的低频噪音和电刷噪音等。

在小电动机中，机械噪音比较明显。

二、电动机降低噪音的方法1、降低电磁噪音的方法1）槽开口所造成的气隙磁导齿谐波是产生电磁噪音的主要根源，为此设计时应适当放大气隙，降低气隙磁密，缩小定子槽开口。

对于已经使用的高能耗电动机可采用磁性槽泥，以适当的厚度封抹槽口，既可降低损耗，又可减少噪音。

2）设计制造时铁芯应几何对称，消除偏心，减少定、转子的椭圆度，定子轭部要有一定的厚度，使径向变形不致过大。

车用永磁同步电机电磁噪声的分析与优化

two-dimensional Fourier transform. Test results of the rotor non-skew motor show that the vibration mode caused by the 0th
order electromagnetic force wave and the 0th order mode of the motor structure are coupled to resonate. Finally, a method
and Ansoft Maxwell is used to establish a two- dimensional electromagnetic simulation model, and obtain its radial
electromagnetic force wave, then radial electromagnetic force wave is decomposed in two dimensions of space and time by
汽车技术 · Automobile Technology
·合肥工业大学车用电机技术专题·
车用永磁同步电ห้องสมุดไป่ตู้电磁噪声的分析与优化
王淑旺 1,2 王威 1 范佳伦 2 田旭 2
（1.合肥工业大学，合肥 230009；2.合肥巨一动力系统有限公司，合肥 230051）
【摘要】为降低转子旋转产生的径向电磁力波作用在定子齿上引起永磁同步电机（PMSM）的电磁噪声，以额定功率为
Motor Electromagnetic Noise
Wang Shuwang1,2, Wang Wei1, Fan Jialun2, Tian Xu2 （1. Hefei University of Technology, Hefei 230009; 2. JEE Power Systems Company, Hefei 230051）【Abstract】In order to reduce the electromagnetic noise of Permanent Magnet Synchronous Motor (PMSM) caused by

电动车永磁同步电机电磁噪声测试分析3

电动车永磁同步电机电磁噪声测试分析康强2019.09内容1.引言：电驱噪音的现状和目标2.电机噪音的测试和分析3.电磁激励源的分析4.改善方案和建议⏹车身+底盘：●车身结构分布变化、声学包分布变化●底盘刚度增加、轮胎抗冲击要求增加●风噪／路噪问题凸显⏹动力总成：●动力总成从传统内燃机更换为电驱动系统，总噪声值变小●电机表现出高频尖叫声●减速器齿轮啸叫明显●动总悬置高频隔振能力差⏹附件电动化：●发动机掩蔽效应消失●电动空调压缩机噪声显现●继电器异响●水泵／真空泵等子系统噪声突出电动车由于动力总成改变，进排气取消，新增动力电池模块……，NVH 有了明显变化：电动车车内噪声变小，是否NVH 得到了改善？—Traditional vehicle —Electric vehicle4dB A⏹500-4000Hz的啸叫噪音主要由减速器齿轮阶次贡献⏹5000Hz以上的啸叫噪音主要由电机极数的阶次贡献Feature①Feature③Feature②⏹特征①：电磁激励噪声，其噪声主阶次成分为电机的极数和槽数有关。

+=⏹特征②：PWM载波频率，与逆变器开关频率的控制策略有关，逆变器将高压直流电转变为交流电时产生该噪声成分。

⏹特征③：电机结构共振产生的噪声。

电机的电磁激励噪声（包括开关频率噪声）频率高达4kHz以上，而人耳对1k-6kHz噪声非常敏感，即使电机噪声幅值降低到35dB(A)，仍然能被人耳感知到，从而引起抱怨。

更安静的电动车，对减速器NVH 有了更苛刻的要求：瞬间提速，瞬间大载荷NVH 重要度前移，更高的NVH 要求1st gear order2nd gear order大速比，高转速→ 齿轮阶次频率增大→ 齿轮变形风险增大相对于传统车，电动车的减速器齿轮传递更大的扭矩，更宽的工作转速范围，使得齿轮啮合啸叫噪声异常突出，并且更高的频率阶次也不容易被掩蔽。

8000.000.00HzDerived Frequency40.000.00d B (A )P a 1.000.00A m p l i t u d e30.0025.00F car1F car2F car3F car4F car5Fcar6☐最高频率至8000Hz ，车内电机阶次目标为低于30dB(A)，人很难感觉到；☐全负荷工况电机本体噪音在额定转速处有一个拐点。