噪聲是電機的一個熱門話題，而諸如重量和成本降低等競爭性需求會帶來工程挑戰，如果不加以解決，可能會影響客戶滿意度和產品接受度，使用ANSYS工具將為如何全面解決電機噪聲提供工程指導。

噪聲、振動與聲振粗糙度（Noise、Vibration、Harshness）(在~20Hz-20kHz之間)的常見術語。引起這些振動的力可以來自許多來源。對于電機來說，這些力可能是驅動轉子軸的磁力，也可能是更大的驅動系統的一部分，比如軸承和/或齒輪。

這里所應用的原理可用于許多應用場合和許多電機類型。

下頁內容強調了從力、結構振動和聲學計算的主要步驟。這些步驟都包含在ANSYS Workbench平臺中。

步驟如下:首先，通過電磁模擬來確定與機器性能相關的徑向、切向和軸向力。第二，綜合各力的結構模擬與設計。第三，輻射振動噪聲的聲學表征。第四，體驗聲的結果是音頻格式。

第一步是計算磁力。這些可以是固定在每個獨立定子齒上的規律性的力，或者由于高頻驅動開關，或者是由于不平衡的磁力。所有這些都可以通過FEA模擬計算出磁性能和效率。通常這是在電機的時域計算，并轉換成頻域表示。輸出是力:徑向的，切向的，軸向的。這些力作為輸入應用到下一步。

第二步是設計和分析系統的結構響應。這些分析可以包括模態、自由振動模擬，以確定諧振頻率、耦合和模態形狀。包括結構受力函數的計算，如齒輪噪聲。然后所有這些力和磁力，都可以作為輸入，輸入到受迫的諧波振動分析中，來計算振動的絕對大小。這些結構振動可用于ERP計算、聲學、疲勞和優化分析。

第三步是強迫結構分析產生結構的表面振動。這些表面振動是引起氣壓變化和聲音在空氣中傳播的原因。ERP是等效輻射功率，它只是基于表面速度對輻射噪聲進行結構近似，對于單個近似量不需要進行聲學模擬。完整的聲學模擬給出了每一個精確的結果，代表了壓力和聲壓級以及遠場結果，顯示了方向性和單個麥克風的響應。

第四步：瀑布圖可以在Optis LEA中用于“聽”電機噪音與速度之間的關系。然后，Optis LEA可以用來識別哪些噪聲源和頻率對聲音質量有影響，這將告知工程師要改變什么以改善聲音的可聽體驗。

在磁設計和結構設計中使用參數(多物理優化)比優化單一物理具有明顯的優勢。

來源：中潤漢泰