【摘 要】
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目前永磁同步电动机在新能源汽车及各种电器上广泛使用,其运行时的振动和噪音对人类生产生活造成的影响也在逐渐增大,因此对永磁同步电动机振动和噪音的研究就显得非常有意义
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目前永磁同步电动机在新能源汽车及各种电器上广泛使用,其运行时的振动和噪音对人类生产生活造成的影响也在逐渐增大,因此对永磁同步电动机振动和噪音的研究就显得非常有意义。本文通过对不同工况下的永磁同步电动机的气隙磁密,电磁径向力波进行理论和有限元分析,再结合对电动机在空载和负载两种工况下振动和噪音实验研究,根据对电机的结构和控制策略的改进对主要的噪音源电磁噪音进行抑制,进而达到降低整车噪音的目的。 对于永磁同步电动机来讲,电磁振动噪音源是最主要的噪音源而造成电磁噪音的是定转子的气隙磁场相互作用产生的电磁力造成的振动所导致的。本文对于永磁同步电动机的电磁振动噪音源的研究主要分为以下四个方面: 本文对电动机在不同工况下的气隙磁场及产生的电磁径向力进行了解析分析,着重对那些阶数低,幅值大的力波进行了分析。 在定子电流为0的情况下,在Ansoft Maxwell有限元分析软件里对实验采用的转子内置式的永磁同步电动机进行建模分析得出了由转子永磁体产生的的气隙磁密波形图,并通过傅里叶分析得到各阶次谐波幅值的分布图,对激发电磁振动的主要电磁力波进行进一步分析。 在变频器供电工况下运行的永磁同步电动机,测量永磁同步电动机在空载和负载两种情况下运行过程中的振动和噪音的频率,不论空载还是负载都是在不同速度下进行测量振动和噪音频率峰值,并对效果明显的频谱进行分析,对相应的振动和噪音频率进行比较,进一步验证了理论分析。 在文章最后针对低频段和高频段的振动和噪音,分别提出了几种优化电机结构和改善控制策略的方法,着重分析了斜极转子分段式的永磁同步电动机转子分段数和最佳斜极角的选择和采用三角形周期载波频率的调制来降低电磁噪音的措施。
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