风冷永磁同步电机噪声分析与优化

以额定功率为18 kW的风冷永磁同步电机为研究对象,建立二维电磁仿真模型,利用有限元软件计算其径向电磁力,通过快速傅里叶变换分析径向电磁力的谐波次数,分别对电机的定子和整机进行了模态测试,得到其各低阶模态固有频率,分析了电机振动和噪声产生的原因,提出了一种通过优化电机壳体结构降低电机噪声的方法,并对改进后的风冷永磁同步电机进行了热仿真分析和噪声试验验证,结果表明,改进后电机温升满足工作要求,噪声降低了约11 dB(A)。     

车用永磁同步电机电磁噪声的分析与优化

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60 kW的车用永磁同步电机为研究对象,通过分析径向电磁力波的产生机理,利用Ansoft Maxwell建立二维电磁仿真模型,求出其径向电磁力波,再利用二维傅里叶变换将径向电磁力波进行时空二维分解,转子不斜极电机的测试结果表明,0阶电磁力波引起的振型与电机结构的0阶模态耦合产生共振。最后,提出转子分段斜极以削弱齿谐波,降低0阶电磁力波的改进方案,电磁仿真和试验结果表明,改进方案电磁噪声明显下降。     

基于转子结构优化的永磁同步电机噪声研究

以某型号车载永磁同步电机(PMSM)为研究对象,首先分析径向电磁力波的产生机理,建立电机电磁仿真模型得到径向电磁力的时空分布特性以及特定阶次的径向电磁力波幅值,然后以0阶径向电磁力波幅值的48倍频分量为优化目标,从转子结构优化的角度提出一种转子外表面开设辅助槽的方法,利用响应曲面法得到辅助槽参数对优化目标的影响程度,从...     

七段式SVPWM优化电机电磁噪声的量产可行性验证

某插电式混合动力汽车（PHEV）样车存在明显的高频电磁噪声,该噪声被确认由电机系统产生。将该电机采用的五段式空间矢量脉宽调制（SVPWM）软件改为七段式SVPWM软件。在不降低电机性能的条件下,探索降低电磁噪声的可量产优化方案。七段式SVPWM正弦性好,谐波含量小,噪声表现好。采用七段式SVPWM软件,在台架及实车上进行验证。结果表明：七段式SVPWM软件能有效改善电磁噪声,且对电机的性能影响轻微,可量产应用。     

电动汽车永磁同步驱动电机振动噪声建模与分析

某纯电动样车在试验过程中被抱怨驱动电机噪声问题。针对该问题,首先进行永磁同步驱动电机的振动噪音机理分析,建立以转速为输入信号和以噪声频率与阶次为输出信号的电机振动噪声理论模型,并推导出A声级噪声理论谱线;其次,进行被测永磁同步的电机振动噪声测试,得出A声级噪声试验谱线;最后,对比理论模型预测和测试结果,验证了模型的正确性,并识别被测永磁同步电机异常噪声源。该模型与试验相结合可以快速识别永磁同步电机的异常振动噪声源。     

电动助力转向系统永磁同步电机噪声分析及改进

针对某汽车电动助力转向系统(EPS)的电机电磁噪声,从理论上对该永磁同步电机(PMSM)的电磁噪声频率及阶次进行推导计算;通过整车的振动噪声测试验证了理论计算值,最后通过调整电机的转子永磁体冲磁方式,改善了电机的啸叫噪声,为前期预测EPS电机电磁噪声提供了设计参考作用。     

电动汽车用内置式永磁同步电机气隙磁场解析建模与多目标优化

为提高电动汽车用内置式永磁同步电机气隙磁场解析计算精度和优化效率，利用混合解析法建立考虑转子铁心磁桥饱和效应的电机气隙磁场参数化解析模型。首先利用联合等效磁路法的子域法建立内置式永磁同步电机开路气隙磁场解析模型；然后利用同样方法建立转子磁桥虚拟磁场解析模型，从而得到考虑转子磁桥饱和效应的电枢反应磁场解析模型；最后通过叠加原理建立内置式永磁同步电机合成气隙磁场解析模型。通过有限元仿真和转矩测试验证内置式永磁同步电机气隙磁场解析模型的准确性。基于所建立的解析模型，以永磁体极弧宽度、定子槽口宽度和转子端部磁桥厚度为优化变量，以特定阶次频率的径向力波、转矩和效率为优化目标，利用带精英策略的非支配排序遗传算法，对一台电动汽车用内置式永磁同步电机样机进行多变量多目标优化。研究结果表明：与试验结果相比，解析计算误差小于5%,而计算时间较有限元仿真缩短90%以上；优化后，电机特定阶次频率的径向力波减小了9.2%,最大转矩提升了2.49%,最大效率提升了0.69%,高效区面积扩大了约54.46%;所提方法既解决了内置式永磁同步电机强非线性和高饱和的解析建模共性难点，又极大提高了电机多目标优化效率；研究可...     

EPS用永磁同步电机的2自由度内模控制研究

针对电动助力转向用永磁同步电机采用了一种2自由度内模转矩控制方法,通过调整控制参数,可分别设定系统的跟随性和对干扰及噪声的抑制特性,仿真得出的电机控制效果在台架实验中得到了验证。     

燃料电池轿车电机总成的振动阶次特征分析

首先通过燃料电池轿车整车的道路加速试验测得永磁同步电机总成与车身底板的振动信号,用短时傅立叶分析法揭示与分析了振动信号的阶次特性;然后从理论上研究了电流传感器测量误差和非正弦磁场分布对永磁同步电机转矩波动的影响.理论研究和仿真分析都表明,永磁同步电机的转矩波动是燃料电池车电机总成与车身阶次振动的振源;电流传感器的直流偏移误差和增益误差分别引起了1阶和2阶转矩波动与振动,磁场的非正弦分布则导致6阶转矩波动与振动.     

基于试验验证的永磁同步电机电磁噪声优化方法探究

为解决电动汽车永磁同步电机电磁噪声问题，基于其电磁噪声产生机理，提出通过试验验证手段降低电磁径向力的方法来优化其电磁噪声，分别从结构硬件和控制策略两方面提出了从转子分段斜极优化、结构刚度优化耦合共振改善、电流谐波注入和气隙磁通密度改善等验证对比方式进行优化改善，并针对每种优化方式结合实际开发案例进行说明。结果表明，每种方式均有至少3 dB(A)的电磁噪声改善，进一步论证了通过试验手段优化电磁径向力来改善电磁噪声的效果与优势。     

基于MTPA的永磁同步电动机矢量控制方法研究

永磁同步电机交流调速系统在电动汽车领域中得到了广泛的应用。为了满足电动汽车快速启动的工况需求,就需要获得电机的最大转矩。本文在分析永磁同步电机弱磁原理的基础上,基于Matlab/Simulink建立永磁同步电机矢量控制仿真模型,并采用最大转矩电流比控制(MTPA)策略。仿真表明,该系统响应快、稳定性好,对车用永磁同步电机调速系统的设计有一定的指导意义。     

车载交流电机噪声振动分析与试验研究

为研究某同步交流电机的噪声来源和噪声变化规律,该文通过试验对交流电机的噪声特性进行研究。首先设计开发了电机噪声振动分析系统,采集电机在空载及负载状态下噪声的时域信号;其次利用频谱、阶次分析等方法,找出了发电机在两种工况下噪声峰值的主要阶次成分,并找到了电磁噪声出现峰值现象的原因。分析结果表明,电机在空载工况下,风扇噪声是最大的噪声源;负载工况下,发电机转速在3000r/min和6000r/min附近出现的噪声峰值是由36阶径向电磁力波引起电机机壳的共振而产生的。     

振动压路机驾驶室噪声控制

为了控制振动压路机驾驶室噪声,采用理论分析和样机试验相结合的方法,对驾驶室噪声进行了摸底试验、噪声频谱试验和模态试验。结果表明:驾驶室后玻璃的一阶固有频率为35 Hz,是造成振动轮小振工况下驾驶室噪声较高的主要原因。通过结构优化和改进,将后玻璃的一阶固有频率提高到了38Hz。改进后左耳噪声声压级由87.5dB(A)降低到86.0dB(A),右耳噪声声压级由88.6dB(A)降低到86.8dB(A)。     

降低发动机进气系统噪声的研究

利用Sysnoise软件模拟了某发动机进气系统的声场特性,发现原进气系统在降噪方面存在缺陷.通过设计赫姆霍兹共振器和添加1/4波长管对该发动机进气系统进行了优化.试验结果表明,在转速为1 900r/min时,2阶噪声峰值从100 dB(A)下降到94 dB(A);在转速为4 000r/min时,4阶噪声峰值从102 dB(A)下降到87 dB(A);在转速为2 636r/min时,6阶噪声峰值从93 dB(A)下降到73 dB(A);在转速为2 000r/min时,8阶噪声峰值从90 dB(A)下降到73 dB(A).     

电动车用永磁同步电机定子铁心固有频率研究

为了准确预测永磁同步电机定子的固有频率,对某8极36槽永磁同步电机定子铁心进行等效和假设处理,建立其模态分析有限元模型,将定子铁心、绕组按等质量法解析,计算定子铁心的固有频率,并分析了其谐响应,发现在568.84 Hz频率下定子振动位移最大,当电机激振力频率与其接近时,电机噪声显著增大,电机空载噪声频谱分析试验结果表明,该模型具有较高的准确性。基于该模型研究了定子轭不同材料属性、定子齿宽、轭厚和定子铁心轴向长度对固有频率变化的影响。     

PMSM用逆变器单环矢量调制策略

分析了目前永磁同步电机（PMSM）常用控制方法的优点与不足,结合正弦波脉宽调制（SPWM）技术与转子磁场定向控制（FOC）技术,提出了一种PMSM用逆变器的单闭环空间矢量调制（SL—SVPWM）方法。以PMSM模型为基础,在Matlab仿真软件的Simulink环境下结合S函数构建了基于SL—SVPWM的PMSM伺服系统仿真模型。通过试验比较了SPWM与SL-SVPWM控制方式下绕组相电流波形,分析了SL—SVPWM驱动下电机的动态响应性能。由仿真与试验结果可见,SL-SVPWM与SPWM相比PMSM的控制性能更为优越,与FOC相比控制系统结构、算法大为简化。     

某纯电动汽车驱动系统24阶振动噪声的分析与优化

简述纯电动汽车用驱动电机系统振动噪声的来源、传递路径及优化途径,并针对某纯电动汽车蠕行模式驱动电机系统24阶振动噪声进行分析,得出车辆在130～200r/min转速范围内、 74Hz频率附近局部强化的24阶振动噪声是由驱动电机激励、驱动电机电磁力波频率同车辆动力总成固有频率共振引起的。同时提出了增加预置扭矩、优化扭矩阶跃强度的方案,有效地减弱了蠕行模式驱动电机系统24阶振动噪声。     

汽车后视镜与雨刮的风噪优化

为得到某SUV的车内噪声,分别采用计算流体力学法和统计能量法对该车型进行外部流场和乘坐舱内噪声计算,获得驾驶员头部区域的声压级曲线。在原车仿真结果基础上,对后视镜和雨刮进行改进,并采用数值仿真和道路试验对原车和改进后的噪声进行评估和对比。仿真和试验得到的声压级曲线整体趋势一致,表明仿真结果的有效性;后视镜和雨刮改进后,仿真结果显示两种改进方案的噪声,在全频段均有改善,其中声压级最大降幅达5. 6dB(A),两种方案的总声压级分别降低1. 5和1. 8dB(A);路试结果显示在干扰噪声较小的高频段,改进后的声压级有较明显的降低,部分高频段最大降幅达5. 1dB(A),两种方案的总声压级分别降低0. 2和0. 7dB(A),表明了改进的有效性和研究方法的可行性。     

电动汽车用模糊PID控制的PMSM控制器策略研究

由于电动汽车行驶工况环境复杂,所以有必要提高永磁同步电机(PMSM)控制器的动态控制性能与抗干扰能力,通过对永磁同步电机的数学模型的分析,结合矢量控制原理,建立id=0控制下的永磁同步电机调速系统的仿真模型,提出了一种基于模糊PID控制原理的速度环控制策略。通过对模糊PID控制方法的仿真实验,不仅减少了速度环的调节时间,也能增强抵御来自电流环(或力矩环)的干扰,验证了所设计的基于模糊控制PID策略下的电机运行具有良好的性能,可以有效提升电动汽车的动力性能。     

基于Hypermesh的电机结构模态分析与优化

基于Hypermesh软件对某永磁同步电机进行模态分析。通过合理简化与假设,建立电机有限元仿真模型并计算出固有频率。为了验证仿真结果的准确性,通过锤击法模态试验进行验证,结果表明仿真结果与试验结果误差在5%以内。通过仿真结果优化定子结构,有效地提高了电机固有频率,减少发生电磁共振噪声的可能性。