電機輻射噪聲
關注創建者：北緯66 創建時間：2019-03-17
電機輻射噪聲的視頻教程
電機輻射噪聲的實例教程
作為汽車上主要噪聲源之一的發動機被電機替代，主要噪聲來源和噪聲頻譜特性也發生了改變：
圖2 燃油車和電動車噪聲頻譜圖
從頻譜圖上可以看出：
傳統的燃油車的噪聲問題：
主要噪聲能量集中在2000Hz以下；
主要噪聲與發動機階次相關，如發動機的2階，4階等；
存在潛在的共振問題，在低頻下會產生轟鳴聲Booming。
電動車的噪聲問題：
主要噪聲能量的頻率更高；
主要噪聲與電機階次相關，24階，48階等；
存在潛在的共振問題，在低頻下會產生轟鳴聲Booming；
存在高頻開關頻率噪聲。
與傳統的燃油車相比，沒有了發動機噪聲、進排氣噪聲，從總聲壓級上來說，較傳統的燃油車相比，會小一些，但是由于其存在著高頻的電機噪聲，會產生比較差的聲品質，影響車內乘客的乘坐舒適性，傳統燃油車和電動車噪聲的噪聲頻譜圖如下圖所示。
圖3 傳統燃油車和電動車噪聲頻譜圖對比
電機噪聲主要包括以下幾類：
圖4 電機主要噪聲源
電機電磁噪聲；該部分噪聲主要由電機的電機激勵引起的結構輻射噪聲。電機在正常工作情況下，由于轉子切割磁感線，使得電機定子及轉子端存在電磁力，從而激勵其定子振動，進而該振動通過定子傳遞到兩端蓋，進而向外輻射噪聲；
電機風扇噪聲；由于電機工作情況下，需要對其產生的熱量進行散熱，因此電機往往附帶有風扇對其進行冷卻，風扇在旋轉的過程中，葉片產生的氣動噪聲也直接向外輻射，影響整個電機的噪聲水平；
電機結構噪聲；電機轉子在正常工作情況下，由于結構動不平衡及偏心安裝、以及電機轉子端的電磁力會通過軸承傳遞給結構殼體，引起結構殼體振動，進而向外輻射噪聲。
展開 作為汽車上主要噪聲源之一的發動機被電機替代，主要噪聲來源和噪聲頻譜特性也發生了改變：
圖2 燃油車和電動車噪聲頻譜圖
從頻譜圖上可以看出：
傳統燃油車的噪聲問題：
主要噪聲能量集中在2000Hz以下；
主要噪聲與發動機階次相關，如發動機的2階，4階等；
存在潛在的共振問題，在低頻下會產生轟鳴聲Booming。
電動車的噪聲問題：
主要噪聲能量的頻率更高；
主要噪聲與電機階次相關，24階，48階等；
存在潛在的共振問題，在低頻下會產生轟鳴聲Booming；
存在高頻開關頻率噪聲。
與傳統的燃油車相比，沒有了發動機噪聲、進排氣噪聲，從總聲壓級上來說，較傳統的燃油車相比，會小一些，但是由于其存在著高頻的電機噪聲，會產生比較差的聲品質，影響車內乘客的乘坐舒適性，傳統燃油車和電動車噪聲的噪聲頻譜圖如下圖所示。
圖3 傳統燃油車和電動車噪聲頻譜圖對比
電機噪聲主要包括以下幾類：
圖4 電機主要噪聲源
電機電磁噪聲：該部分噪聲主要由電機的電機激勵引起的結構輻射噪聲。電機在正常工作情況下，由于轉子切割磁感線，使得電機定子及轉子端存在電磁力，從而激勵其定子振動，進而該振動通過定子傳遞到兩端蓋，進而向外輻射噪聲；
電機風扇噪聲：由于電機工作情況下，需要對其產生的熱量進行散熱，因此電機往往附帶有風扇對其進行冷卻，風扇在旋轉的過程中，葉片產生的氣動噪聲也直接向外輻射，影響整個電機的噪聲水平；
電機結構噪聲：電機轉子在正常工作情況下，由于結構動不平衡及偏心安裝、以及電機轉子端的電磁力會通過軸承傳遞給結構殼體，引起結構殼體振動，進而向外輻射噪聲。
展開 轉子不平衡引起轉子振動和偏心，進而激發定子、轉子和支撐結構振動而輻射噪聲。電機中常用的軸承類型有滾動軸承和滑動軸承。
滾動軸承產生的噪聲主要取決于軸承零件的加工精度、外圈的固有頻率、轉速、潤滑條件、公差、對中、載荷、溫度和異物的侵入等。
滑動軸承的噪聲通常要比滾動軸承小。滑動軸承的噪聲主要與滑動表面的粗糙度、潤滑、軸承中油膜的穩定性和渦動特性、制造工藝、質量和安裝等因素有關。
1.3.3 空氣動力噪聲
電機中的空氣動力噪聲主要來源（見第7章）是風扇。空氣流經途中的任何障礙都會產生噪音。在開式電機中，內部的風扇噪聲由通風口直接輻射出來。在全閉式電機中，外部風扇是主要噪聲源。
根據風扇噪聲的頻譜分布，存在寬帶噪聲（100～10000Hz）和汽笛聲（單頻噪聲）。通過增加葉輪與擋風板之間的距離，可以消除汽笛聲。
文章來源：融聲奇科技
展開 工程案例
某電驅動供應商將Actran噪聲仿真引入開關磁阻電機設計流程中，通過優化電流控制來改善電磁徑向力，最終降低電機輻射噪聲。
某整車廠引入Actran建立阻尼材料的車輛輕量化與NVH性能綜合評估能力，通過仿真優化與測試驗證在某車型上阻尼的使用量減少25%以上。
某整車廠針對路噪采用Actran進行地板阻尼和地毯聲學包優化設計，車內噪聲均值降低5%。
機床電機振動輻射噪聲分析是由結構振動產生聲音，需要考慮聲場與振動的耦合。主軸電機工作時接觸工件受到了反作用力，引起了電機振動，該振動過程可以在PERA SIM Mechanical中完成，獲得電機殼體表面的壓力，該壓力通過映射處理，按用戶自定義的方式作為電機聲壓邊界，在AcousticBEM中完成振動聲輻射分析；邊界設置如下圖所示：
進入“任務”模塊，完成分析頻率范圍、求解方法、空間范圍的設置。
本案例分析頻率與結構分析的頻率范圍一致，選擇2904Hz到3060Hz按4Hz等間隔遞增；主軸電機振動聲輻射這種小規模求解計算問題，空間范圍在問題定義中設置為全空間，求解方法選擇快速自適應交叉方法；聲學邊界面及場面的高斯積分點選擇9，提高聲學積分結果的精度。求解設置如下圖所示：
3.計算結果分析
PERA SIM后處理
可以查看電機表面及球形外聲場的聲壓實部值和虛部值、以及聲壓Magnitude、聲壓級SPL（dB）等結果。
展開 
電機輻射噪聲的最新內容
本文原刊登于Ansys.com：《Analyzing Noise, Vibration, and Harshness With Ansys Motor-CAD NVH Tuning》
作者： Shi-Uk Chung | Ansys 高級應用工程師
編輯整理：王楊 | Ansys 主任應用工程師
噪聲、振動和聲振粗糙度（NVH）是電機設計與性能的關鍵因素。過高的NVH會導致產品壽命縮短
電機NVH測試優化：鑄鐵平臺在噪聲振動測試中的基礎作用
在新能源汽車、工業電機、家電電機等領域，NVH（噪聲、振動與聲振粗糙度）功能是評估電機品質的核心指標，直接影響產品舒適性、可靠性與市場競爭力。電4個月前
電機NVH測試優化：鑄鐵平臺在噪聲振動測試中的基礎作用
在新能源汽車、工業電機、家電電機等領域，NVH（噪聲、振動與聲振粗糙度）功能是評估電機品質的核心指標，直接影響產品舒適性、可靠性與市場競爭力。電機NVH測試的核心訴求是準捕捉噪聲與振動信號，而測試基準的穩定性直接決定信號采集的真實性。鑄鐵平臺作為電機NVH測試臺的核心基礎部件，憑借高剛性、低振動、強抗干擾的特性，為噪聲振動測試搭建穩定基準
培訓日程：
培訓時間：11月20-21日
培訓地點：
上海市松江區云振路410號創智中心4號樓3樓8號會議室/線上
面向人群：
?汽車、家電、通用機械等行業電機類產品設計與仿真工程師。
?其他行業中希望了解輻射噪聲問題并利用仿真加以改善的工程人員。
培訓目標：
?針對涉及到各行業電機類產品相關的客戶，對常用的軸向
電機電磁噪聲產生的原因大多如下所述：氣隙中存在各次諧波磁場，它們除產生切向力矩外，還會相互作用產生徑向電磁拉力，這種徑向力是一種行波，特稱之為徑向電磁力密度諧波或者徑向電磁力波，電磁力波作用于定子鐵心，導致定子鐵心徑向振動，定子徑向振動引起周圍空氣振動，從而產生電磁噪聲。
當電磁力波的階次低、幅值高，定子或者定子鐵心中存在該電磁力波相同階次和頻率接近的固有模態，該電磁力波會引起定子或者定子鐵心共振
作者：向熔
郵箱：mechanical_support_china@avl.com
原文發布于公眾號：AVL先進模擬技術
01
前言
隨著能源危機以及排放法規的不斷嚴苛，新能源電動汽車是一種使用電能作為驅動能源的現代交通工具，已然為全球汽車工業當前和未來發展的重點。電機作為純電動汽車的動力源，是驅動整車行駛的核心部件。而永磁同步電機因具有高功率密度、高效率、良好的轉矩特性
最優修改可能取決于電機類型，例如，是永磁電機（內置式還是表貼式）、開關磁阻電機還是感應電機。輻射噪聲主要取決于結構外殼、散熱翅片布局、偏心率或開關電流濾波。定義控制電路、電磁場模型或結構模型的相關參數，都可以通過內置的設計和優化流程進行調整，從而改進電機性能，最大程度降低NVH。
利用Ansys VRXPERIENCE，工程師可以直接研究聲學響應，獲取到重要的聆聽和體驗噪聲反饋信息。
一、電機振動噪聲分析工具概述
隨著工業軟件及新能源等行業的發展，電機設計也逐漸趨于便捷化，在當前市場上，電機設計與分析工具主要分為路算和場算兩種。
對于大多數工程師，主要使用Ansys
電機中采用的軸承分為滾動軸承和滑動軸承兩種，滑動軸承噪聲低，在電機噪音上相對也較低，結構簡單，在微型電機中使用廣泛，而在其它類型的電機中，特別是在中小型異步電機中，由于滾動軸承具有使用維護方便，運轉精度高，起動性能好，可使電機軸向結構緊湊以及成本低等諸多優點，使用更多。
在正常情況下，軸承裝入電機后，電機的軸承噪聲和單個軸承的噪聲有著密切的關系，噪聲小的軸襯裝入電機后，電機噪聲也小，但是也有不少情況是噪聲小的軸襯裝入電機后
西門子的Simcenter工具組合提供了一系列的方案，從電磁力的計算，電機結構動力學建模及模型修正，電機輻射噪聲的計算，以及最終計算結果的可視化與問題查找。下面這個視頻是利用Simcenter3D進行電機輻射噪聲計算的流程。
孫玉玲1，何浩2，顏靜1，鄧濤3
(1.浙江阿爾法動力技術有限公司，浙江 嘉興 314000
