永磁同步电机的振动与噪音
永磁同步电机电流谐波注入降噪原理
永磁同步电机电流谐波注入降噪原理
永磁同步电机是一种常用的电动机类型，它具有高效率、高功率密度和高控制精度等优点，在工业应用中得到了广泛的应用。
然而，永磁同步电机在运行过程中会产生电流谐波，导致电机振动和噪声的增加，影响了电机的性能和使用寿命。
为了解决这一问题，人们提出了电流谐波注入降噪的方法。
电流谐波注入降噪是一种通过注入相反相位的谐波电流来抵消原始电流中的谐波成分的方法。
具体而言，通过在电机控制系统中引入一个补偿电流，该补偿电流由谐波信号产生器生成，并与原始电流相位相反。
这样，原始电流中的谐波成分与补偿电流中的谐波成分相互抵消，从而达到降低电机振动和噪声的目的。
电流谐波注入降噪的原理可以通过以下步骤来解释。
首先，通过电流传感器对电机的电流进行实时监测，获取原始电流的波形信息。
然后，将原始电流信号送入谐波信号产生器，产生与原始电流谐波成分相反的补偿电流信号。
最后，将补偿电流信号与原始电流信号相加，得到补偿后的电流信号，将其送入电机控制器进行控制。
通过电流谐波注入降噪的方法，可以有效降低永磁同步电机的电流谐波成分，减少电机的振动和噪声。
这种方法不仅可以提高电机的性能和使用寿命，还可以改善工作环境，降低对人员的影响。
同时，该方法具有简单、可靠和成本低廉等优点，适用于各种类型的永磁同步电机。
电流谐波注入降噪是一种有效的方法，可以降低永磁同步电机的振动和噪声。
通过引入相反相位的谐波电流来抵消原始电流中的谐波成分，可以改善电机的性能和使用寿命，提高工作环境的舒适性。
这一方法在永磁同步电机的应用中具有重要的意义，为电机的稳定运行和可靠性提供了有力的保障。
永磁同步电动机电磁振动噪声机理研究
一
堕壁 皇 …… ２ ０ １ ３ ． ． 墨 兰 ＿ ４ 鲎 墅塑 …………………………………………… 永 磁 同 步 电 动 机 电磁 振 动 噪 声 机 理 研 究
陈秋 明 ， 陈 勇
（ 合肥工业大学 ， 安徽 合肥 ２ ３ ０ ０ ０ ９ ）
摘 要： 利用解析法推导 了 Ｐ ＷＭ 变频器供电 的三相永磁 同步 电动机 的气 隙磁 场和力波的表达式 ， 重 点分析 了
中图分类号 ： Ｔ Ｍ３ ５ １ ； Ｔ Ｍ３ ４ １ 文献标识码 ： Ａ 文章 编 号 ： １ ０ ０ ４ － ７ ０ １ ８ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ８ － ０ ０ ０ １ － ０ ５
Ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｏ ｎ Ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ － Ｍａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｉ ｃ Ｖｉ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ｎｏ ｉ ｓ ｅ ｏ ｆ ａ Ｐｅ ｒ ｍａ ｎ ｅ ｎ ｔ Ｍａ ｇ ｎ ｅ ｔ Ｓ ｙ ｎ ｃ ｈ ｒ ｏ ｎ ｏ ｕ ｓ Ｍｏ ｔ ｏ ｒ
声 主要 有两 种方 法 ： 一 是解 析法 ， 所得 结果 为解析 表
达式 ， 形 式简 洁 ， 能分 析对象 的内在规 律 ， 比较全 面 ，
国 内外 一直 有人 采用 这种方 法 ； 二是数 值仿 真法 ， 主 要 利用 有 限元分 析 ， 精度高 ， 但 计算 量大 ， 对 计 算 机 的软硬 件要 求高 。 目前 ， 随着计 算机技 术 的发展 ， 有
Ｃ Ｈ Ｅ Ｎ Ｑ ｉ ｕ － ｍｉ ｎ ｇ， Ｃ Ｈ Ｅ Ｎ ｙ ０ （ Ｈ ｅ ｆ ｅ ｉ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｈｅ ｆ ｅ ｉ ２ ３ ０ ０ ０ ９ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
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！。
永磁同步电动机振动与噪声特性研究
永磁同步电动机振动与噪声特性研究一、本文概述随着科技的不断进步和环保理念的日益深入人心，永磁同步电动机（PMSM）作为一种高效、环保的驱动方式，已在诸多领域得到了广泛应用。
然而，随着其使用范围的扩大，其振动与噪声问题也逐渐显现，成为了制约其进一步发展的关键因素。
因此，本文旨在深入研究永磁同步电动机的振动与噪声特性，以期为降低其振动与噪声、提高其运行稳定性和可靠性提供理论依据和技术支持。
本文将首先介绍永磁同步电动机的基本原理和结构特点，阐述其振动与噪声产生的机理。
在此基础上，通过理论分析和实验研究相结合的方法，研究永磁同步电动机在不同工况下的振动与噪声特性，探讨其影响因素和变化规律。
本文还将对永磁同步电动机的振动与噪声抑制技术进行研究，提出有效的抑制方法和措施。
本文的研究内容不仅对于提高永磁同步电动机的性能和可靠性具有重要意义，而且对于推动永磁同步电动机的广泛应用和产业发展也具有积极的促进作用。
因此，本文的研究具有重要的理论价值和实践意义。
二、永磁同步电动机的基本原理与结构永磁同步电动机（PMSM）是一种高效、高性能的电动机，广泛应用于电动汽车、风力发电、工业机器人和精密机床等领域。
其基本原理和结构决定了其在振动和噪声特性上的表现。
永磁同步电动机的基本原理基于电磁感应和磁场相互作用。
它利用永磁体产生恒定磁场，作为励磁源，通过控制定子电流的相位和幅值，使定子磁场与转子磁场保持同步旋转。
当定子电流产生的旋转磁场与转子永磁体磁场相互作用时，会产生电磁转矩，驱动电动机旋转。
永磁同步电动机的结构主要由定子、转子和端盖等部件组成。
定子由铁心和绕组组成，铁心用于固定绕组并提供磁路，绕组则通过电流产生旋转磁场。
转子则主要由永磁体和铁心组成，永磁体提供恒定磁场，铁心则用于增强磁场强度。
端盖则用于固定定子和转子，并提供机械支撑。
在PMSM中，永磁体的使用是关键。
永磁体具有高矫顽力、高剩磁和高磁能积等特点，能够提供稳定的磁场，从而提高电动机的效率和性能。
三相永磁同步电机结构和特点
三相永磁同步电机结构和特点三相永磁同步电机是一种采用永磁体作为励磁源的同步电机。
它由定子和转子两部分组成，其中定子绕组由三个互相位移120°的绕组组成，分别称为A相、B相和C相；转子上装有永磁体。
下面将详细介绍三相永磁同步电机的结构和特点。
三相永磁同步电机的结构:三相永磁同步电机的结构相对简单，由定子和转子两部分组成。
1. 定子：定子是固定不动的部分，由绕组和铁芯组成。
绕组由三个相互独立的绕组组成，分别连接到三相交流电源上。
绕组的排列方式可以是星形或者三角形。
绕组中通有三相电流，分别为A相、B 相和C相。
绕组所产生的磁场与转子上的永磁体相互作用，从而使电机运转。
2. 转子：转子是电机的旋转部分，它由永磁体和铁芯组成。
永磁体中的永磁材料通常采用稀土永磁材料，如钕铁硼（NdFeB）或钴铁硼（SmCo）。
永磁体的磁场与定子绕组中的磁场相互作用，产生电磁力，从而驱动转子旋转。
铁芯的作用是导磁，增强磁场的作用效果。
三相永磁同步电机的特点:三相永磁同步电机具有许多优点，使其在工业和家庭应用中得到广泛应用。
1. 高效率：三相永磁同步电机的效率较高，通常可以达到90%以上。
这是因为永磁体提供了恒定的磁场，减少了能量损耗。
2. 高功率密度：由于永磁体的存在，三相永磁同步电机具有较高的功率密度，可以在较小的体积内提供较大的功率输出。
3. 高起动扭矩：由于永磁体的强磁场作用，三相永磁同步电机具有较高的起动扭矩，可以快速启动和加速。
4. 较宽的调速范围：三相永磁同步电机具有宽广的调速范围，可根据不同的工作需求进行调速。
通过改变定子绕组的电流，可以实现不同转速的旋转。
5. 无需励磁：由于永磁体的存在，三相永磁同步电机无需外部励磁源，简化了电机的结构和控制系统。
6. 较小的体积和重量：相比其他类型的电机，三相永磁同步电机具有较小的体积和重量，更适合应用于空间有限的场合。
7. 较低的噪音和振动：由于转子是由永磁体组成，没有电机的旋转部件，因此三相永磁同步电机运行时噪音和振动较小。
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。
驱动电机零阶模态及振动噪声浅析
驱动电机零阶模态及振动噪声浅析一、电机振动原因永磁同步驱动电机是电动汽车的核心零部件之一，其性能优劣直接决定了整车的品质。
驱动电机的振动会产生严重的噪声污染，影响乘坐舒适性，更重要的是会使其性能有所下降。
目前，电动汽车驱动电机的振动和噪音问题一直是我国电动汽车制造的薄弱环节，其技术很难达到国际标准的要求。
一般来说，逆变器控制的驱动电机振动原因可以简要概括四类：（1）电磁噪声电机气隙磁场相互作用产生随时间和空间变化的电磁力波，这种电磁力波将引起电机定子和壳体产生振动。
定子与壳体的振动进而又引起周围空气的振动即产生电磁噪声。
特别是当电磁力波的空间阶数与频率分别与定子结构模态振型与频率接近时，将会引起严重的共振。
（2）机械噪声驱动电机的机械噪声一般由制造与装配时导致的偏心（静偏心、动偏心、混合偏心、定转子尺寸加工精度不良等）与轴承噪声引起。
轴承因温升过高、载荷过大，润滑不良与安装不到位等使其出现异响，加剧轴承噪声。
（3）空气动力噪声空气动力噪声，多产生于采用风扇自冷的电机。
风扇叶片高速旋转，使周围气体产生涡流扰动以及周期性脉动，导致被搅动的气流碰撞散热筋、紧固螺栓和其他突出障碍物而产生噪声。
为了减小空气阻力，高速运行的驱动电机转子结构件一般均未采用突出的紧固螺栓及散热筋，致使空气动力噪声在驱动电机领域并不明显。
（4）开关噪声控制器开关频率引起的一系列电流谐波，与气隙磁场相互作用产生的力波作用在定子上使其产生高频的振动噪声。
开关噪声与其控制有直接相关，采用rPWM可以很好地削弱开关噪声。
二、电机模态与振动的关系（1）电磁力波特性驱动电机运行中，定、转子磁场相互作用产生切向与径向电磁力波并引起电机的振动和噪声是电磁噪声的主要来源。
解析分析电机电磁力波如下表所示。
电磁力波分布如下图所示。
（2）电机模态主要特征机械振动一般是由多个激励源叠加后的共同作用效果，每一个振型，都有一个振动频率，即固有频率。
当外界激励激起某个结构振型，并且激励频率又接近那个振型的固有频率时，就会发生共振。
一种优化齿槽转矩抑制永磁同步电机振动和噪声的方法
一种优化齿槽转矩抑制永磁同步电机振动和噪声的方法
振动和噪音是永磁同步电机应用过程中的普遍问题，是损害电机性能的主要因素。
高质量齿槽转矩是降低永磁同步电机振动和噪音的关键，因此有必要开发出一种能够有效优化永磁同步电机齿槽转矩的方法。
本文提出了一种用于优化齿槽转矩抑制永磁同步电机振动和噪声的新方法，可有效改善传动系统性能。
该方法的核心是针对齿槽结构设计一种新型柔性体，用以改变永磁同步电机输出转矩的分布和相关参数，有效地减少振动和噪声。
该柔性体的结构是一种螺旋弹性变形体，其齿槽外径与普通齿槽相似，与齿轮的齿距一致，但中部基本上是一个弧形结构，形状类似于高速转子的轴承座。
这种弹性体的介电性能介于空气和金属之间，使齿槽转矩均匀分布。
它的介电性能能有效改善传动系统的阻尼特性，使转矩中间值大大降低，从而减少电机的振动和噪声。
此外，该方法还改进了电机结构设计，使新型电机具有更高的功率密度和更低的电力损耗。
首先，采用了更大尺寸的有效容积，增加了电机的性能系数；其次，采用了新型的材料集成技术，减少了电机部件的重量；最后，使用了高效率的电机控制系统，使电机输出能量更高。
综上，该方法主要是结合传统齿槽结构和电机结构设计，提出了一种新型柔性体结构，基于该结构，可有效优化永磁同步电机齿槽转矩，抑制振动和噪声，提高电机效率，改善传动系统性能。
该方法为电机设计提供了一种新的思路，可以为电机的发展提供重要指导。
自启动永磁同步电动机负载运行时噪音大89分贝
自启动永磁同步电动机负载运行时噪音大89分贝
我见过很多的空载无电磁声，负载有电磁声的电机。
所以你的第三条结论肯定是错的；
为什么错了，请你自己分析一下吧。
1、正常情况下，电机在空载运行时，励磁电流、主极磁场的关系已经形成，如果电磁关系有问题，这时候就有电磁噪声表现出来；2、正常情况下，电机空载运行没问题，负载运行也不会有电磁噪声的问题，因为负载电流的磁势与转子磁势相互平衡，电机主旋转磁场不变，所以负载时，也不会发生电磁噪声；
1、我们先从电机叫声中感觉一下电磁噪声产生的情况：1）当电机却相启动、运行时，有强烈的电磁噪声；2）如果你把Y接的电机，接成△，会有强烈的电磁叫声；3）如果你把△接的电机，接成Y，不会有电磁叫声；4）当电机严重过载时，会有电磁叫声；
2、我说的是正常情况下，空载没有电磁噪声，负载就不会有电磁噪声；
3、但是，如果你设计制造的电机，不合格，也会出现空载是好的，负载运行时会有电磁噪声的情况，例如：如果你把△接的电机，接成Y，不会有电磁叫声，但额定负载运行时就会有噪声；
4、也就是说，当你的电机设计出了问题，负载时，电流大，绕组压降大，直接破坏了原有的电磁关系而产生电磁叫声；
5、从楼主的问题看，完全是永磁退磁的缘故，负载时由于永磁退磁，功角大，甚至失步，出现电磁噪声；
6、如果负载时，电磁关系不能满足，就会出现电磁叫声，这是设计制造的不合格电机的缘故！。
永磁同步电机去重法动平衡
永磁同步电机去重法动平衡
永磁同步电机是一种采用永磁体作为励磁源的同步电机，其特
点是具有高效率、高功率密度、响应速度快等优点。
在实际应用中，永磁同步电机的动平衡是非常重要的，可以通过去重法来实现动平衡。
首先，永磁同步电机的动平衡是指在电机转子转动时，减小或
消除因不平衡而引起的振动和噪音，保证电机运行的稳定性和可靠性。
动平衡的方法有很多种，其中去重法是一种常用的方法之一。
去重法动平衡的基本原理是通过在转子上加装一定质量的配重，使得转子在运转时达到动平衡。
具体步骤包括，首先进行振动测量，确定不平衡的位置和大小；然后根据不平衡的情况，在转子上加装
配重块，使得不平衡部分的振动得到抑制，最终达到动平衡的目的。
在进行去重法动平衡时，需要考虑到配重的位置、质量和固定
方式等因素，以及对电机性能的影响。
同时，还需要使用专业的动
平衡设备和工具，进行精确的测量和调整，确保动平衡效果达到要求。
总的来说，永磁同步电机的动平衡是保证电机正常运行的重要环节，去重法是一种常用的动平衡方法，通过合理的配重设计和精确的调整，可以有效地实现电机的动平衡，提高电机的运行效率和稳定性。
永磁同步电机常用转子结构的电磁振动分析
永磁同步电机常用转子结构的电磁振动分析徐庆1殷浩文2（1.国网宿迁供电公司，江苏宿迁223800；2.国网连云港供电公司，江苏连云港222002）摘要：由于转子永磁体和定子铁芯之间存在极强的电磁吸力，当转子旋转时会引起电机定子的机械振动。
现对不同转子结构的永磁同步电机的电磁振动问题进行分析比较，包括表面式、内置式转子结构，其中内置式转子结构又分径向式和切向式转子结构。
首先分析了永磁电机内部的电磁力分布，通过二维电磁场的分析计算，可以得到在不同转子位置时电机内部的电磁力分布。
将电磁力耦合到电机的瞬态结构有限元模型中，可以计算得到永磁同步电机的振动特性。
关键词：永磁同步电机；转子结构；电磁力；电磁振动0引言国外一些发达国家的学者最早开始探究永磁电机的电磁振动，20世纪40年代，曾有学者对电机电磁振动与噪声进行研究，找出两者的影响因素，并且掌握了一定的规律。
之后，随着电机的广泛应用，电机振动问题在工业和生活等各个领域越来越突出，因此电机振动的研究价值越来越大，各国学者纷纷开展对电机振动的研究工作。
1永磁同步电机常见的转子结构本文将针对几种常见的转子结构，包括表贴式、切向式、V型以及一字型四种不同的转子结构，分析电磁力引起电机结构的机械振动。
图1给出了四台电机的截面图，四台电机具有相同的定子内径、定子外径、转子内径以及转子外径，具体参数如表1所示。
文中首先对几种结构的电机进行了二维电磁场分析，得到了电机内部的磁场和电磁力的分布情况，并对其进行二维FFT 分析，以比较不同转子结构的电机电磁力分布特点。
在此基础上，将分析得到的电磁力施加在瞬态结构分析模型中，通过有限元仿真对四台电机的振动情况进行了分析对比研究。
2电机定子电磁力分析本文采用二维时步有限元对四种不同转子结构的电机进行了电磁场计算，得到了四台电机在定子内表面上的电磁力的分布情况，电磁力的计算采用了Maxwell （麦克斯韦）应力法。
根据麦克斯韦公式，对于稳态或缓变磁场，作用于真空（或空气）介质中任一单位表面积上的电磁应力为：p =1μo（n·b ）b -12μo b 2·n （1）化简得径向电磁力密度表示为：f r =1μo （b r 2-b t 2）≈12μob r 2（2）式中，b r 为径向磁通密度；b t 为切向磁通密度；μo 为空气磁导率。
基于直轴电流弱磁作用的永磁同步电机抑制振动控制方法
基于直轴电流弱磁作用的永磁同步电机抑制
振动控制方法
永磁同步电机是一种高效、低噪音的电机类型，被广泛应用于各种工业和家用
场合。
然而，在运行过程中，电机可能会产生振动噪音，影响其正常运行和使用。
为了解决这个问题，基于直轴电流弱磁作用的抑制振动控制方法被提出。
在基于直轴电流弱磁作用的抑制振动控制方法中，主要考虑了永磁同步电机的
磁链变化对振动的影响。
通过调节直轴电流的大小和方向，可以改变电机磁链的强度和方向，从而减小振动的幅度。
具体而言，控制方法可以分为以下几个步骤。
首先，通过传感器获取电机的振
动信号。
然后，将振动信号转化为控制器所需的电信号，并对其进行处理。
接下来，在控制器中，根据设定的控制算法，计算出合适的直轴电流信号。
最后，将计算得到的直轴电流信号送入电机控制器中，实现对电机的抑制振动控制。
该控制方法的核心是通过调节直轴电流的大小和方向，控制电机的磁链变化，
从而抑制振动的发生。
通过在不同频率范围内对直轴电流进行调节，可以实现对不同频率的振动信号的抑制控制。
同时，该方法不需要增加额外的装置或改变电机的结构，具有简单实用的优势。
总之，基于直轴电流弱磁作用的永磁同步电机抑制振动控制方法可以有效减小
电机振动引起的噪音和震动，提升电机的稳定性和使用效果。
这种控制方法在电机工程领域具有重要的应用价值，可在各类电机系统中广泛采用。
永磁同步电机的振动与噪音解析
理想次数
二、定位力矩
啸叫
大电机噪音与电流波形 噪音频率为电流频率的18倍 机械转速的180次
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理想次数
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
ei
T
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❖存在幅值偏差Δi
Tr
2 i sin 2
3
--υ＝2P
❖ 存在相位偏差Δθ
Tr
2 i cos 2
3
--υ＝2P
❖ 存在恒定成分ΔI
Tr I sin --υ＝P
存在 次谐波成分i
Tr icos( 1)
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五、抑制措施
电机本体
定位力矩 优化电机系统固有频率
控制器
力矩波动
方波驱动器 正弦波驱动器
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一、振动与噪音机理
合成磁动势：
F (,t) Fs cos[p(1 ) 1t] Frk cos[kp(0 t)]
k
气隙磁密： B (，t) F / S
单位面积力： B2 (，t) 20
N, cos( t) ,
第7页/共31页
一、振动与噪音机理
一、不随时间变化的恒定力波，即零次力波。恒定力波只是对定 子铁心产生静压力时铁心产生静变形，不产生振动和噪音; 二、定子磁动势同次谐波，力波角频率为2ηω1; 三、转子磁动势同次谐波，力波角频率为2kω1; 四、定子磁动势不同次谐波，力波角频率为(ηi±ηj)ω1 ; 五、转子磁动势不同次谐波力波，角频率为(ki±kj)ω1 ; 六、定、转子磁动势不同次谐波力波，角频率为(ηi±kj)ω1; 七、定、转子磁动势同次谐波力波，角频率为2ηiω1;
新能源汽车电机噪音和振动问题的解决方案
新能源汽车电机噪音和振动问题的解决方案随着环境意识的增强和对能源消耗的担忧，新能源汽车在当前的汽车市场中占据着重要的地位。
然而，与传统燃油汽车相比，新能源汽车在使用过程中存在着电机噪音和振动问题，这给用户的驾驶体验和整体舒适度带来了一定的挑战。
为了解决这一问题，本文将介绍一些有效的解决方案。
1. 电机设计优化新能源汽车中常用的电机类型包括直流无刷电机（BLDC）、感应电机（IM）和永磁同步电机（PMSM）。
通过优化电机的结构和参数设计，可以有效减少电机运行时的噪音和振动。
例如，采用合适的转子材料、减小磁场不均匀性、增加绕组槽的数量等措施可以改善电机的动平衡性，降低振动和噪音水平。
2. 磁轴承技术应用传统的机械轴承存在摩擦和磨损问题，容易产生噪音和振动。
而磁轴承技术可以消除机械接触，实现非接触支撑，从而有效减少电机噪音和振动。
磁轴承技术的应用可以进一步提高电机的稳定性和寿命，提升用户驾驶的舒适度。
3. 振动和噪音控制技术通过传感器监测电机运行时的振动和噪音，结合控制算法调整电机的运行参数，可以有效降低噪音和振动的水平。
例如，可以采用主动控制振动技术，通过在电机结构中植入振动源进行相位和幅值的调整，从而实现噪音和振动的抑制。
4. 电机系统隔振设计在新能源汽车电机安装过程中，合理的隔振设计可以减少电机的振动传递到车身，从而降低整车的振动和噪音水平。
例如，采用橡胶隔振垫、弹簧隔振装置等措施可以有效隔离电机的振动，提高整车的驾驶舒适性。
5. 噪音和振动测试与评估在设计和制造过程中，进行噪音和振动测试与评估是解决问题的基础。
通过建立系统化的测试方法和评估标准，可以全面了解电机噪音和振动问题的来源和特点。
基于测试结果，可以有针对性地进行问题分析和解决方案的优化，提高新能源汽车电机的品质和性能。
结论新能源汽车电机噪音和振动问题是影响用户驾驶体验和舒适性的重要因素。
通过优化电机设计、应用磁轴承技术、控制技术的应用以及合理的隔振设计，可以有效减少噪音和振动。
永磁同步电动机空载噪声的降低方法
式中" 4为谐波次数" 即 !" &" #" 33# SJ为 风扇叶片数&
声压级频谱在 "&/ 8V% & !"& 8V% & -Z$ 8V和
& /$$ 8V等处的峰值分别由旋转噪声的 Z% "% !!
和 !& 次等谐波!"##O# 8V% & !$$ 8V% & W--O* 8V
和 & /$$ 8V等$引起的&
, ,
#%永磁同步电动机噪声的产生原因
引起永磁同步电动机产生噪声的主要源头包
括机械噪声源% 空气动力噪声源和电磁噪声源&
#O!%机械噪声源频率
常见的机械噪声源有摩擦噪声% 撞击噪声%
齿 轮 噪 声% 轴 承 噪 声 等)!$* &频率为)Z*
!!$ 由转动不平衡引起的旋转噪声 <(&
频率 声压级 频率 声压级
\8V \BF! +$ \8V \BF! +$
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中低频峰值主要是由轴承噪声源引起的&
#O&%空气动力噪声源频率
空气动力噪声从噪声频率的角度可以分为旋 转噪声和涡流噪声)!! ,!&* & 其中" 旋转噪声在声
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Noise analysis of a permanent magnet synchronous motor driven by an electric vehicle姚学松，陶文勇（奇瑞新能源汽车股份有限公司，安徽 芜湖 241002）摘 要：通过对某款电动汽车驱动用永磁同步电机的噪声进行分析，发现其存在48阶次噪声大的问题。
为了削弱电机的48阶次噪声，本文提出了4种优化方案，通过对4种优化方案分别进行验证和测试，结果显示，转子磁钢结构优化和转子铁心外圆增加辅助沟槽2个方案对电机48阶次噪声有较大的改善。
最终实施上述2个方案，原车尖锐、刺耳的电磁声及啸叫声明显削弱，提升了整车的驾驶舒适性。
关键词：电动汽车；永磁同步电机；噪声；磁钢；转子铁心作者简介姚学松（1987.—），男，工程师，硕士研究生，主要从事新能源汽车电驱动系统相关工作，0 引言永磁同步电机所具有的高效率、高功率密度等特性使其广泛应用于纯电动汽车的驱动电机。
对纯电动汽车而言，驱动电机作为整车的动力总成部分，其所产生的噪声也是整车的主要噪声来源。
噪声作为电机的主要质量指标之一[1]，其水平也决定了整车的驾驶舒适性。
因此，电机噪声的控制也成为了当前电机性能优化的重要课题。
本文基于某款纯电动汽车驱动用永磁同步电机的噪声分析，发现当电机转速运行在（1 500 ~6 000）r/min时，其48阶次噪声明显。
因电机的总体磁路结构重新设计的成本高、周期长，本文在不改变电机主要磁路结构的前提下，通过对电机转子磁钢结构优化、转子铁心增加沟槽、电机定子绕组树脂浇注、电机壳体强度提升等措施的对比分析，来评估各措施对电机噪声的贡献，通过测试结果表明，上述方案对电机噪声有一定的改善，具有实际应用价值，为电动汽车驱动用永磁同步电机噪声的优化提供了相关的依据和经验。
1 纯电动汽车驱动电机噪声分析如图1所示，根据整车噪声测试数据，结合驱动电机所采用的48槽设计方案，可判断其中48阶次噪声主要来源于驱动电机，此时的电机转速在（1 500~6 000）r·min-1，对应整车的车速在图1 整车车内噪声阶次彩图（25~75）km/h。
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。
永磁同步电动机振动和噪声抑制的研究
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ：Ｐ ＭＳ Ｍ ；ｖ ｉ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ；ｎ ｏ ｉ ｓ ｅ ；ｆ ｉ ｎ ｉ ｔ ｅ ｅ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ
Ｔ ｈ ｉ ｓ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｃ ａ ｎ ｓ ｕ ｐ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｔ ｈ ｅ ｖ ｉ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｎ ｏ ｉ ｓ ｅ ｏ ｆ Ｐ ＭＳ Ｍ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｌ ｙ ｂ ｙ ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ｌ ａ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｎ ｎ ｏ ｉ ｓ ｅ，ａ ｎ ｄ
关键词 ：永磁同步电机 ；振动 ；噪声 ；有限元分析
中 图 分 类 号 ：Ｔ Ｍ ３ ５ １ ；Ｔ Ｍ ３ ４ １ 文献 标 志 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１ ０ ０ １ — ６ ８ ４ ８ （ ２ ０ １ ４） ０ ３ — ０ ０ ２ ０ — ０ ４
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｆ ｏ ｒ Ｓ ｕｐ ｐｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎｇ Ｖｉ ｂｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎｄ Ｎｏ ｉ ｓ ｅ ｏ ｆ Ｐｅ ｒ ｍａ ｎｅ ｎ ｔ Ｍａ ｇ ｎｅ ｔ Ｓｙ ｎ ｃ ｈｒ ｏ ｎ ｏ ｕｓ Ｍｏ ｔ ｏ ｒ
第４ ７卷 第 ３期
２ ０ １ ４年 ３月
Ｖｏ １ ． ４ ７ ． Ｎｏ ． ３
Ｍａ ｒ ． ２ ０１ ４
永 磁 同步 电 动 机 振 动 和 噪 声 抑 制 的 研 究
陈治宇，黄 开胜 ，田燕飞 ，陈风凯
（ 广东工业大学 ，广州 ５ １ ０ ０ ０ ６ ）
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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
交流永磁同步电机理论-§9 永磁同步电机的振动与噪音
一、振动与噪音机理
气隙磁导：
0cozs
其中
μ— 气隙磁导谐波次数， μ =1,2,3,……； Z— 槽数； Λ0— 磁导常量部分； Λ0 — 次谐波幅值； Φμ— 定子圆周角坐标系自变量。
交流永磁同步电机理论-§9 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
二、定位力矩
啸叫
小电机噪音与电流波形
噪音频率为电流频率的18倍 机械转速的90次
理想次数
交流永磁同步电机理论-§9 永磁同步电机的振动与噪音
二、定位力矩
啸叫
大电机噪音与电流波形
噪音频率为电流频率的18倍 机械转速的180次
理想次数
交流永磁同步电机理论-§9 永磁同步电机的振动与噪音
报告要求
要求： 1. 下面题目二选一 2. 新、介绍清楚 3. 6月1日前交 题目： 1 新型永磁电机介绍 2 新型永磁同步电机控制策略介绍
交流永磁同步电机理论-§9 永磁同步电机的振动与噪音
T e1 m 2 2 3 m [ I m 1 ( E m 1 3 E m 1 ) 1 I m 5 ( E m 1 7 E m 7 ) I m 7 ( E m 1 9 E m 5 ) ]
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三、方波无刷直流电机力矩波动与噪音
交流永磁同步电机理论-§9 永磁同步电机的振动与噪音
二、定位力矩
• 定位力矩－电机不通电时永磁转子受到的磁力矩 • 引起的原因－齿槽和磁滞的存在
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二、定位力矩
理想磁路下的齿槽力 矩TC
极数2P＝2， 齿数Z＝3，
每周稳定位置数 υ＝6
交流永磁同步电机理论-§9 永磁同步电机的振动与噪音
一、振动与噪音机理
转子磁势： F r(,t)F rkco k(p s 0 [ t)]
k
k— 永磁磁动势谐波次数，k=1,2,3,….； p— 极对数； θ0— 转子在定子圆周角坐标系中的角坐标； Ω — 转子转速； Frk— 转子磁动势次谐波幅值。
交流永磁同步电机理论-§9 永磁同步电机的振动与噪音
i a ( t ) ~ I m 1 st i I m n 5 s 5 i t I n m 7 s 7 i t n
得到 T e ~ m T e 0 m T 6 s 6 t i T 1 n s 1 2 i t T 1 n 2 s 1 8 i t n 8
交流永磁同步电机理论-§9 永磁同步电机的振动与噪音
目录
一、 振动与噪音机理 二、定位力矩与噪音 三、方波无刷直流电机力矩波动与噪音 四、正弦波无刷直流电机力矩波动与噪音 五、抑制措施
交流永磁同步电机理论-§9 永磁同步电机的振动与噪音
一、振动与噪音机理
人耳听觉的声波频率范围大约为20Hz~20kHz，
一、振动与噪音机理
定子磁势：
F s(,t) F sc o p (s 1 [ ) 1 t]
Fsv— 定子磁动势次谐波幅值； v — 定子磁动势谐波次数； θ0 — 定子磁动势在圆周坐标系中角坐标； ω1— 电流基波角频率； η— 电流谐波次数。
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一、振动与噪音机理
合成磁动势：
F ( , t ) F s cp ( o 1 ) s1 t [ ] k F r c k k ( o 0 p s t ) []
气隙磁密： B(， t)F/S
单位面积力： B2 (，t) 20
• 降低气隙磁通密度。
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五、抑制措施
方波驱动器
Tr比正弦驱动的要大 原因：电势平顶部分小及电感的存在
• 减小Tr的措施 ❖加大电势平顶宽度 ❖电流反馈 ❖正弦波驱动
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超前角控制
五、抑制措施
线反电势、电压、电流
e sinsin(2 3)sin(2 3) i 1 sinsin(2 3)sin(2 3) ei3 --无 波 动 力 矩
2
• 存在电流偏差Δ时
i 1 s in as in ( 2 3) bs in ( 2 3) c T r as in bs in ( 2 3) cs in ( 2 3)
二、定位力矩
缺陷磁路的齿槽力矩 • 转子有缺陷导致Z次定位力矩 •定子有缺陷导致2P次定位力矩
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二、定位力矩
样机的定位力矩分析
min
2PZ C
极对数P 齿数Z 定位力矩
大电机 10
18
180
小电机
5
9
90
220rpm对应的 电流频率 Hz
36.6 18.3
——在频率300一600赫兹区间，88至95分贝的噪声响度级 经过30年会引起对1000赫兹的听觉丧失8至13分贝，对2000 赫兹的听觉丧失13.5至19分贝；
——在频率1200一2400赫兹区间，73分贝的噪声响度圾经 过7年会引起对4000赫兹的听觉丧失5分贝，而83至88分贝的 响度级经过30年会引起对4000赫兹的听觉丧失 27至33分贝。
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电机本体
五、抑制措施
定位力矩 优化电机系统固有频率
控制器
力矩波动
方波驱动器 正弦波驱动器
Tr
Tr TN
10%
Tr
Tr TN
2%
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五、抑制措施
• 定子斜槽或者转子斜磁极
定 • 减少定子槽开口宽度 位 • 定子齿开槽 力 • 分数槽 矩 • 改变极弧宽度 抑 • 磁极不规则放置 制 • 改变磁钢磁化方向 措 • 无槽结构 施 • 无铁芯绕组
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四、正弦波无刷直流电机力矩波动与噪音
❖ 存在幅值偏差Δi
Tr
2 i sin2
3
--υ＝2P
❖ 存在相位偏差Δθ
Tr
2 i 3
cos2
--υ＝2P
❖ 存在恒定成分ΔI
Tr I sin --υ＝P
存在次谐波成i分
Tr icos(1)
N,cos (t) ,
交流永磁同步电机理论-§9 永磁同步电机的振动与噪音
一、振动与噪音机理
一、不随时间变化的恒定力波，即零次力波。恒定力波只是对 定子铁心产生静压力时铁心产生静变形，不产生振动和噪音; 二、定子磁动势同次谐波，力波角频率为2ηω1; 三、转子磁动势同次谐波，力波角频率为2kω1; 四、定子磁动势不同次谐波，力波角频率为(ηi±ηj)ω1 ; 五、转子磁动势不同次谐波力波，角频率为(ki±kj)ω1 ; 六、定、转子磁动势不同次谐波力波，角频率为(ηi±kj)ω1; 七、定、转子磁动势同次谐波力波，角频率为2ηiω1;
1A/格
Current signal Noise signal
P=5
1A/格
Current signal Noise signal
100mv/格
100mv/格
1A/格
20ms/格
(a)T=0，n=110rpm
Current signal
20ms/格
（b）T=0.5 N•m，n=326rpm
Noise signal
• 虚位移方法求取TC
W
1 2
F2dG
TC＝W ＝ Tcos
2P 8 8 例： Z 9 12