振動(dòng)噪聲的案例
制冷壓縮機(jī)振動(dòng)噪聲控制技術(shù)
隨著社會(huì)的發(fā)展，生活水平的提高，人們對空調(diào)、冷藏和冷凍等制冷設(shè)備的振動(dòng)噪聲提出了更高的要求，制冷壓縮機(jī)作為制冷系統(tǒng)的主要振動(dòng)噪聲源，其振動(dòng)噪聲控制技術(shù)愈發(fā)重要。制冷壓縮機(jī)經(jīng)過升級換代后，產(chǎn)品能效得到了顯著提升，但還需要在振動(dòng)噪聲方面付出更多的努力才能取得突破性的進(jìn)展。制冷壓縮機(jī)噪聲主要包括機(jī)械性振動(dòng)噪聲、流致性振動(dòng)噪聲和電磁性振動(dòng)噪聲，其振動(dòng)噪聲源錯(cuò)綜復(fù)雜，相互干擾，增加了聲源辨識的難度。振動(dòng)噪聲控制技術(shù)涉及流場、應(yīng)力場、溫度場和電磁場等多門學(xué)科，知識面廣，研究難度大，成為制冷壓縮機(jī)技術(shù)發(fā)展面臨的新挑戰(zhàn)。
制冷壓縮機(jī)在軸系運(yùn)動(dòng)部件擾動(dòng)和流道內(nèi)壓力波動(dòng)等載荷激勵(lì)下產(chǎn)生振動(dòng)和輻射噪聲，影響產(chǎn)品體驗(yàn)和使用的舒適度。此外，壓縮機(jī)振動(dòng)噪聲是一種能量傳遞和消耗的表征方式，不僅增大壓縮機(jī)功耗，甚至影響壓縮機(jī)可靠性。
因此，筆者基于雙螺桿和離心式制冷壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，分析振動(dòng)噪聲特性及其產(chǎn)生原因，開展制冷壓縮機(jī)振動(dòng)噪聲控制技術(shù)研究，展示振動(dòng)噪聲控制技術(shù)在制冷壓縮機(jī)中的實(shí)際應(yīng)用案例，對振動(dòng)小噪聲低壓縮機(jī)產(chǎn)品的正向設(shè)計(jì)具有重要的指導(dǎo)與借鑒意義。
1 雙螺桿式制冷壓縮機(jī)振動(dòng)噪聲控制技術(shù)
圖1所示為雙螺桿式制冷壓縮機(jī)的典型結(jié)構(gòu)，它主要由壓縮機(jī)殼體以及殼體內(nèi)一對平行配置的陰陽轉(zhuǎn)子、電動(dòng)機(jī)、支承軸承、吸排氣孔口和吸排氣殼體等部件組成。
展開 電動(dòng)車驅(qū)動(dòng)電機(jī)振動(dòng)噪聲研究綜述
但是，對于電動(dòng)車來說，發(fā)動(dòng)機(jī)被電機(jī)取代，發(fā)動(dòng)機(jī)的缺失并沒有改善電動(dòng)汽車的振動(dòng)噪聲問題，電機(jī)高頻噪聲更加明顯；電機(jī)直接連接變速器形成一體化的動(dòng)力總成，由此引發(fā)的振動(dòng)噪聲性能也與傳統(tǒng)汽車不同；此外，在整車情況下應(yīng)結(jié)合噪聲級評價(jià)指標(biāo)以及心理學(xué)客觀評價(jià)參數(shù)對電機(jī)進(jìn)行聲品質(zhì)的研究。
目前，國內(nèi)外對電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)振動(dòng)噪聲研究相對較少。本文從驅(qū)動(dòng)電機(jī)對整車聲振特性影響研究、驅(qū)動(dòng)電機(jī)振動(dòng)噪聲激勵(lì)源的研究、基于磁固耦合的電機(jī)振動(dòng)噪聲動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析研究、電機(jī)振動(dòng)噪聲控制優(yōu)化研究、對電機(jī)噪聲傳播路徑控制的研究等五個(gè)方面闡述電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)噪聲研究現(xiàn)狀。
2 驅(qū)動(dòng)電機(jī)對整車振動(dòng)噪聲的影響研究
研究驅(qū)動(dòng)電機(jī)噪聲對整車噪聲的影響有利于確定電機(jī)振動(dòng)噪聲的研究重點(diǎn)。2008年，蔡建江等對燃料電池轎車進(jìn)行試驗(yàn)，得出在超過某一車速下，驅(qū)動(dòng)電機(jī)振動(dòng)幅值變化和車內(nèi)噪聲的頻率變化基本一致，且在高速工況下車內(nèi)噪聲最主要頻率成分為電機(jī)轉(zhuǎn)速的基頻或諧頻。2012年，Humbert等提出電機(jī)的切向電磁力對變速器的振動(dòng)特性產(chǎn)生影響，但缺少具體的分析。2014年相龍洋等人對新型純電動(dòng)小車進(jìn)行試驗(yàn)，并對車內(nèi)各部分進(jìn)場噪聲信號進(jìn)行偏相干分析】，得出電動(dòng)汽車高速行駛時(shí)，電機(jī)噪聲為主要源頭。2015年方源等人對某集中驅(qū)動(dòng)式電動(dòng)車進(jìn)行試驗(yàn)研究，得出隨著車速的增加，相比于動(dòng)力總成其他部分，電機(jī)端部的聲壓級波動(dòng)較大，且電機(jī)高頻噪聲增大，對整車的聲品質(zhì)產(chǎn)生主要影響。
展開 電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)減速器剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)建模及振動(dòng)噪聲優(yōu)化
1.2 電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)噪聲優(yōu)化
現(xiàn)階段與電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)噪聲優(yōu)化的研究內(nèi)容主要包括兩方面，分別是電機(jī)本體振動(dòng)噪聲優(yōu)化與減速器本體振動(dòng)噪聲優(yōu)化，具體內(nèi)容如下：
1. 電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)減速器振動(dòng)噪聲優(yōu)化方法：現(xiàn)階段導(dǎo)致電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)減速器或變速器產(chǎn)生較為嚴(yán)重的噪聲問題的主要原因有兩種，分別為齒輪嘯叫噪聲與非承載齒輪副出現(xiàn)的齒輪敲擊噪聲。即研究人員應(yīng)以上述兩方面為切入點(diǎn)展開詳細(xì)研究，目前技術(shù)人員常用優(yōu)化方法有三種，分別是 NVH 激勵(lì)源、優(yōu)化傳遞路徑以
及優(yōu)化殼體響應(yīng)。
2. 電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)振動(dòng)噪聲優(yōu)化方法：現(xiàn)階段，驅(qū)動(dòng)電機(jī)振動(dòng)噪聲主要包括三類，分別是電磁噪聲、機(jī)械噪聲以及空氣動(dòng)力噪聲。由于不同噪聲出現(xiàn)原因不同，因此所使用優(yōu)化方法也存在一定差異。即在實(shí)際工作中，技術(shù)人員需結(jié)合實(shí)際情況制定具體優(yōu)化方案。
展開 某純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)24階振動(dòng)噪聲的分析與優(yōu)化
作者：馬敬丨湖南獵豹汽車股份有限公司
本文分析了純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)噪聲來源、傳遞路徑及優(yōu)化路徑，并以某純電動(dòng)汽車蠕行起步階段驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)24階噪聲為研究對象，提出了優(yōu)化扭矩控制策略方案，有效減弱了蠕行起步階段驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)24階振動(dòng)噪聲。
1 純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)噪聲來源與優(yōu)化路徑
動(dòng)力輸出裝置的電動(dòng)化使得整車內(nèi)外的噪聲趨于減小。近些年來，國內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)有大量的研究表明電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)的電磁噪聲是車內(nèi)外主要的噪聲來源。文獻(xiàn)［1］定性分析了低次徑向力波是引起電磁振動(dòng)和噪聲的主要來源。文獻(xiàn)［2］從極槽配合與永磁體削角的角度計(jì)算分析了更改電機(jī)參數(shù)對電機(jī)電磁噪聲的影響規(guī)律。文獻(xiàn)［3］從優(yōu)化驅(qū)動(dòng)電機(jī)定子沖片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、提升槽滿率角度并整車驗(yàn)證改善了電機(jī)本體的振動(dòng)噪聲。文獻(xiàn)［4］從驅(qū)動(dòng)電機(jī)的生產(chǎn)工藝方面入手探討了降低電機(jī)振動(dòng)噪聲的措施。文獻(xiàn)［5］對電動(dòng)汽車動(dòng)力總成的振動(dòng)噪聲的特性進(jìn)行了研究，將驅(qū)動(dòng)電機(jī)放置在系統(tǒng)中同減速器、懸置、傳動(dòng)軸等作為一個(gè)整體研究及解決振動(dòng)噪聲問題，單單只分析驅(qū)動(dòng)電機(jī)、減速器已不再合理。文獻(xiàn)［6］基于振動(dòng)噪聲傳遞路徑分析，使用對電機(jī)及減速器進(jìn)行聲學(xué)包裹的方法實(shí)際驗(yàn)證對改善車內(nèi)高頻嘯叫有明顯效果。文獻(xiàn)［7］利用解析法和有限元法對變頻器供電時(shí)永磁電機(jī)的氣隙磁場、電磁激振力和噪聲的主要頻率進(jìn)行分析得出：永磁電機(jī)在變頻器供電時(shí)定子的高次時(shí)間諧波電流在氣隙磁場中產(chǎn)生頻率與變頻器開關(guān)頻率相關(guān)的空間氣隙磁場諧波，其振動(dòng)噪聲頻率主要分布在開關(guān)頻率及其倍數(shù)附近。
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振動(dòng)噪聲
武漢源海振聲科技有限公司具有強(qiáng)大的技術(shù)團(tuán)隊(duì)，融合了高校、研究所、試驗(yàn)室和企業(yè)各自在理論、設(shè)計(jì)、產(chǎn)品、測試和工程化應(yīng)用等方面的優(yōu)勢，打造了包括21名博士、42名碩士，涉及振動(dòng)、聲學(xué)、機(jī)械、材料和工藝等全方位、多層次的技術(shù)團(tuán)隊(duì)。
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源海振聲致力于為社會(huì)提供綠色環(huán)保的振動(dòng)、噪聲、建筑聲學(xué)技術(shù)，致力于為企業(yè)解決產(chǎn)品升級過程中的難題，并且降低研發(fā)成本，提高升級效率。我們優(yōu)秀的、富有經(jīng)驗(yàn)的工程師制定完美的方案，從概念設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)仿真、試驗(yàn)測試、故障診斷等各個(gè)環(huán)節(jié)，提供一站式服務(wù)。
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1 純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)噪聲來源與優(yōu)化路徑
動(dòng)力輸出裝置的電動(dòng)化使得整車內(nèi)外的噪聲趨于減小。近些年來，國內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)有大量的研究表明電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)的電磁噪聲是車內(nèi)外主要的噪聲來源。文獻(xiàn)［1］定性分析了低次徑向力波是引起電磁振動(dòng)和噪聲的主要來源。文獻(xiàn)［2］從極槽配合與永磁體削角的角度計(jì)算分析了更改電機(jī)參數(shù)對電機(jī)電磁噪聲的影響規(guī)律。文獻(xiàn)［3］從優(yōu)化驅(qū)動(dòng)電機(jī)定子沖片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、提升槽滿率角度并整車驗(yàn)證改善了電機(jī)本體的振動(dòng)噪聲。文獻(xiàn)［4］從驅(qū)動(dòng)電機(jī)的生產(chǎn)工藝方面入手探討了降低電機(jī)振動(dòng)噪聲的措施。文獻(xiàn)［5］對電動(dòng)汽車動(dòng)力總成的振動(dòng)噪聲的特性進(jìn)行了研究，將驅(qū)動(dòng)電機(jī)放置在系統(tǒng)中同減速器、懸置、傳動(dòng)軸等作為一個(gè)整體研究及解決振動(dòng)噪聲問題，單單只分析驅(qū)動(dòng)電機(jī)、減速器已不再合理。
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1 純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)噪聲來源與優(yōu)化路徑
動(dòng)力輸出裝置的電動(dòng)化使得整車內(nèi)外的噪聲趨于減小。近些年來，國內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)有大量的研究表明電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)的電磁噪聲是車內(nèi)外主要的噪聲來源。文獻(xiàn)［1］定性分析了低次徑向力波是引起電磁振動(dòng)和噪聲的主要來源。文獻(xiàn)［2］從極槽配合與永磁體削角的角度計(jì)算分析了更改電機(jī)參數(shù)對電機(jī)電磁噪聲的影響規(guī)律。文獻(xiàn)［3］從優(yōu)化驅(qū)動(dòng)電機(jī)定子沖片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、提升槽滿率角度并整車驗(yàn)證改善了電機(jī)本體的振動(dòng)噪聲。文獻(xiàn)［4］從驅(qū)動(dòng)電機(jī)的生產(chǎn)工藝方面入手探討了降低電機(jī)振動(dòng)噪聲的措施。文獻(xiàn)［5］對電動(dòng)汽車動(dòng)力總成的振動(dòng)噪聲的特性進(jìn)行了研究，將驅(qū)動(dòng)電機(jī)放置在系統(tǒng)中同減速器、懸置、傳動(dòng)軸等作為一個(gè)整體研究及解決振動(dòng)噪聲問題，單單只分析驅(qū)動(dòng)電機(jī)、減速器已不再合理。
展開 重磅推薦：壓縮機(jī)用電動(dòng)機(jī)振動(dòng)噪聲故障診斷！
【摘要]：隨著壓縮機(jī)減振降噪技術(shù)的不斷進(jìn)步，電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)噪聲逐漸凸顯甚至有可能超過壓縮機(jī)的振動(dòng)噪聲。本文結(jié)合壓縮機(jī)用電動(dòng)機(jī)的工作特點(diǎn)，闡明了電動(dòng)機(jī)振動(dòng)噪聲的產(chǎn)生機(jī)理，進(jìn)一步闡述了電動(dòng)機(jī)的噪聲診斷技術(shù)及振動(dòng)診斷技術(shù)。
[關(guān)鍵詞]：電動(dòng)機(jī)；故障診斷；壓縮機(jī)；振動(dòng)；噪聲
中圖分類號：TH307+.1；TH45 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A
文章編號：1006-2971（2019）01-0017-05
1 引言
壓縮機(jī)是一種通用機(jī)械，作為核心設(shè)備廣泛應(yīng)用于空氣動(dòng)力、制冷、化工、食品、醫(yī)藥、紡織等諸多領(lǐng)域，振動(dòng)和噪聲是評價(jià)壓縮機(jī)質(zhì)量的重要指標(biāo)[1]。在使用壓縮機(jī)的工業(yè)現(xiàn)場，總是具有一臺或多臺電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)，而其中壓縮機(jī)的振動(dòng)噪聲一般高于電動(dòng)機(jī)。目前關(guān)于壓縮機(jī)振動(dòng)噪聲的研究[2-6]已相對成熟，隨著壓縮機(jī)減振降噪技術(shù)的不斷提升，電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)噪聲逐漸凸顯出來。電動(dòng)機(jī)異常或者偏大的振動(dòng)噪聲，不僅影響壓縮機(jī)設(shè)備整體的振動(dòng)噪聲水平，而且會(huì)帶來額外的功率損失，同時(shí)在一定程度上縮短壓縮機(jī)設(shè)備的使用壽命。對電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)噪聲進(jìn)行故障診斷，有助于判斷電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)是否異常，識別電動(dòng)機(jī)發(fā)生故障的位置及產(chǎn)生故障的原因。
2 電動(dòng)機(jī)振動(dòng)噪聲產(chǎn)生機(jī)理
電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)和噪聲是評定電動(dòng)機(jī)質(zhì)量的重要指標(biāo)[7-8]，電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)不僅影響其使用壽命，而且是引起噪聲的主要原因。一般來說，電動(dòng)機(jī)噪聲來源基本可以分為3類，即空氣動(dòng)力噪聲、機(jī)械噪聲與電磁噪聲。
（1）空氣動(dòng)力噪聲
電動(dòng)機(jī)的空氣動(dòng)力噪聲包括通風(fēng)噪聲及電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)部分與氣體摩擦的噪聲。
展開 壓縮機(jī)為什么會(huì)有振動(dòng)噪聲？噴油螺桿、無油螺桿和離心機(jī)我們挨個(gè)分析
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振動(dòng)噪聲機(jī)理
眾所周知，輕輕敲擊下音叉就能發(fā)聲，雙手一拍也能發(fā)聲，這是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)的物體或者部件偏離原來位置，就會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，導(dǎo)致周圍的空氣介質(zhì)產(chǎn)生壓差，產(chǎn)生噪聲。聲音在我們?nèi)粘Ｉ钪须S處可見，低至樹葉飄落沙沙時(shí)非常安靜的聲音；高到嫦娥5號點(diǎn)火升空瞬間發(fā)出讓人難以忍受的轟鳴聲。
空壓機(jī)噪聲一般屬于較吵和很吵的范圍內(nèi)，長時(shí)間處于很吵的環(huán)境內(nèi)工作，將對聽覺系統(tǒng)產(chǎn)生不可逆的傷害，其產(chǎn)生機(jī)理如圖1所示。
一方面，空壓機(jī)轉(zhuǎn)子等運(yùn)動(dòng)部件在做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中受力產(chǎn)生振動(dòng)，振動(dòng)又會(huì)通過軸承和機(jī)殼等結(jié)構(gòu)支撐部件向外傳遞，通過殼體向外輻射噪聲，產(chǎn)生機(jī)械性振動(dòng)噪聲。另一方面空壓機(jī)工作過程中，氣體壓力升高，壓力就偏離了原來的位置，誘發(fā)壓力波動(dòng)（壓差），通過機(jī)殼和管道等部件向外傳遞振動(dòng)，輻射噪聲，產(chǎn)生流致性振動(dòng)噪聲。因此，根據(jù)振動(dòng)噪聲的產(chǎn)生機(jī)理，空壓機(jī)可以劃分為機(jī)械性振動(dòng)噪聲和流致性振動(dòng)噪聲，主要來源于轉(zhuǎn)子等運(yùn)動(dòng)部件和氣流脈動(dòng)的誘發(fā)激勵(lì)。
高校科研單位和行業(yè)同仁對空壓機(jī)振動(dòng)噪聲控制做了很多研究，從轉(zhuǎn)子剛度設(shè)計(jì)、轉(zhuǎn)子嚙合狀態(tài)、機(jī)械部件加工精度，運(yùn)動(dòng)部件間的裝配間隙等方面入手，降低機(jī)械振動(dòng)噪聲源；進(jìn)行結(jié)構(gòu)模態(tài)分析避免共振，采用雙層壁或者加水套或者油套，應(yīng)用減振墊和選用吸聲效果好的吸聲棉等措施進(jìn)一步阻礙振動(dòng)噪聲的傳遞，機(jī)械性振動(dòng)噪聲得到有效控制，相反流致性振動(dòng)噪聲逐漸暴露出來，成為制約空壓機(jī)振動(dòng)噪聲的關(guān)鍵因素。
展開 電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)減速器剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)建模及振動(dòng)噪聲優(yōu)化
將其與傳統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng)相對比發(fā)現(xiàn)，電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)部缺少噪聲掩蓋裝置，使得電機(jī)噪聲、齒輪嚙合階次噪聲日益嚴(yán)重，在高速化、集成化發(fā)展過程中，電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)部耦合性不斷提高，系統(tǒng)響應(yīng)日益復(fù)雜，如何降低噪聲成為了一項(xiàng)重點(diǎn)內(nèi)容。本文通過高速電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)剛?cè)狁詈辖＜皠?dòng)力學(xué)特性，針對其振動(dòng)噪聲展開分析，旨在為相關(guān)人員優(yōu)化電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供幫助。
關(guān)鍵詞
電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 減速器 剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)建模 振動(dòng)噪聲
電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作為我國未來發(fā)展的關(guān)鍵，其使用覆蓋范圍日益提高，且其行業(yè)地位也日益提高，有關(guān)人員對其關(guān)注度不斷提高。對其發(fā)展進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)噪聲問題成了限制其發(fā)展的主要原因，實(shí)際優(yōu)化中，可以嘗試以電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)減速器剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)模型為切入點(diǎn)，針對振動(dòng)噪聲展開分析，明確最終優(yōu)化。
1 電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模及振動(dòng)噪聲研究現(xiàn)狀
1.1 電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模
通過對現(xiàn)有資料進(jìn)行收集整理可知，現(xiàn)階段，驅(qū)動(dòng)電機(jī)與減速器的一體化電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型為劣勢內(nèi)容，研究人員對其關(guān)注度較低，在所構(gòu)建的耦合電磁激勵(lì)與齒輪傳遞誤差激勵(lì)模型中，都滲透有其內(nèi)部結(jié)構(gòu)組成耦合變形內(nèi)容。下面針對驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)建模與一體化電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模進(jìn)行了闡述：
1. 驅(qū)動(dòng)電機(jī)振動(dòng)噪聲建模：現(xiàn)階段，此方面內(nèi)容常用建模手法有很多，比如數(shù)值計(jì)算方法、解析計(jì)算方法、半解析計(jì)算方法等。從本質(zhì)上進(jìn)行分析，驅(qū)動(dòng)電機(jī)電磁振動(dòng)噪聲計(jì)算具有復(fù)雜性特點(diǎn)，包括眾多類型問題，比如電磁場、結(jié)構(gòu)模態(tài)、振動(dòng)相應(yīng)等。借助上述方法可以高速、優(yōu)質(zhì)地完成電磁力計(jì)算，模擬出其在自然狀態(tài)下的振動(dòng)噪聲情況 [1]。
2. 一體化電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模方法：現(xiàn)階段與此方面有關(guān)的研究內(nèi)容較少，在之前，有關(guān)人員的關(guān)注內(nèi)容主要包括兩方面內(nèi)容，分別是齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)噪聲與驅(qū)動(dòng)電機(jī)振動(dòng)噪聲。
展開 [免費(fèi)培訓(xùn)]LMS振動(dòng)噪聲試驗(yàn)技術(shù)交流會(huì)（12.23,西安）
“Siemens PLM Software高校行”
振動(dòng)噪聲試驗(yàn)技術(shù)交流會(huì)
（12月23日西安）
會(huì)議亮點(diǎn)：
? 振動(dòng)噪聲試驗(yàn)最新分析方法
? 模態(tài)試驗(yàn)最新分析方法
? 旋轉(zhuǎn)機(jī)械試驗(yàn)分析
隨著振動(dòng)噪聲測試技術(shù)廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，為多學(xué)科領(lǐng)域的交叉研究tigong了新的手段和方法。作為業(yè)界公認(rèn)的振動(dòng)噪聲試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者，多年來在結(jié)構(gòu)和振動(dòng)噪聲測試方面率先取得了許多開創(chuàng)性的技術(shù)，Siemens PLM Software將于12月23日在西安舉辦為期一天的面向高校的"振動(dòng)噪聲試驗(yàn)技術(shù)交流會(huì)"，旨在拓展廣大高校師生對多學(xué)科領(lǐng)域振動(dòng)噪聲測試技術(shù)的思路和認(rèn)識，提高國內(nèi)高校師生振動(dòng)噪聲試驗(yàn)技術(shù)的研究和實(shí)際應(yīng)用能力。
在此次交流會(huì)中，Siemens PLM Software工程師將結(jié)合實(shí)際應(yīng)用案例，圍繞LMS試驗(yàn)解決方案最新的功能與應(yīng)用、先進(jìn)的振動(dòng)噪聲測試工程方法進(jìn)行交流，與廣大高校師生共同探討振動(dòng)噪聲技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢以及如何解決實(shí)際工作中遇到的振動(dòng)、噪聲問題。歡迎大家參加。
展開 
電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)振動(dòng)噪聲問題分析優(yōu)化
其結(jié)構(gòu)簡單，功率因數(shù)高 [5]，運(yùn)行效率高，振動(dòng)噪聲小，永磁同步根據(jù)轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)可以分為兩種，分別為內(nèi)置式和表貼式，其結(jié)構(gòu)如圖 3，圖 4 所示，目前被廣泛使用在電動(dòng)汽車上，有較大的發(fā)展前景。
（4）開關(guān)磁阻電機(jī)：在現(xiàn)有的驅(qū)動(dòng)電機(jī)中，擁有更加簡單的結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)如圖 5所示。同時(shí)，可靠性高，控制策略簡單，效率高，成本低等優(yōu)勢促進(jìn)了它的發(fā)展。但是其噪聲和振動(dòng)較大，目前在電動(dòng)三輪車上使用較多。
3 驅(qū)動(dòng)電機(jī)振動(dòng)噪聲問題
3.1 驅(qū)動(dòng)電機(jī)振動(dòng)噪聲形勢
目前，整個(gè)電動(dòng)汽車行業(yè)都面臨著驅(qū)動(dòng)電機(jī)的振動(dòng)噪聲挑戰(zhàn)。一方面，就傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)汽車而言，主機(jī)廠對其擁有豐富的治理振動(dòng)噪聲的經(jīng)驗(yàn)，但用驅(qū)動(dòng)電機(jī)替代內(nèi)燃機(jī)以后，不僅汽車行駛時(shí)的動(dòng)力來源發(fā)生變化，而且電動(dòng)汽車的傳動(dòng)系統(tǒng)、振動(dòng)噪聲的傳遞路徑和傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車相比較也發(fā)生了變化，其傳動(dòng)原理如圖 6 所示，這讓主機(jī)廠處理電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)振動(dòng)噪聲問題時(shí)比較棘手；另一方面，就傳統(tǒng)的電機(jī)而言，電機(jī)廠對其擁有豐富的治理振動(dòng)噪聲的經(jīng)驗(yàn)，但是這些相關(guān)經(jīng)驗(yàn)并不能完全適用于處理用于驅(qū)動(dòng)整車的驅(qū)動(dòng)電機(jī)。因此，主機(jī)廠和電機(jī)廠需要通力合作，克服這一業(yè)界難點(diǎn)，提高電動(dòng)汽車的整車品質(zhì)。
3.2 驅(qū)動(dòng)電機(jī)噪聲分類
總的來說，雖然形成噪聲的因素有很多，可以將這些噪聲分為三種。
（1）電磁噪聲。其由電磁力的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)產(chǎn)生 , 按照激振源可以分為倍頻、齒諧波、滑差三種。無論在任何條件下，只要電流存在，都會(huì)產(chǎn)生電磁噪聲 [6]，其中電磁噪聲與電流諧波的關(guān)系如圖 7 所示。因?yàn)橛兄C波的存在，會(huì)讓電流的波形圖不是規(guī)則的正弦圖像，如圖 8 所示，而且從圖中可以看出，還會(huì)有一些“毛刺”產(chǎn)生，會(huì)讓電動(dòng)汽車在行駛的時(shí)候產(chǎn)生一些尖銳刺耳的噪聲。
展開 永磁同步電機(jī)電磁振動(dòng)噪聲自動(dòng)優(yōu)化
1 前言
當(dāng)前新能源汽車電機(jī)電磁振動(dòng)噪聲，越來越受到電機(jī)開發(fā)人員的關(guān)注。如何快速定位噪聲源，優(yōu)化電機(jī)振動(dòng)噪聲成為突出問題。
MANATEE(Magnetic Acoustic Noise Analysis Tool for Electrical Engineering)是法國EOMYS工程開發(fā)的電機(jī)振動(dòng)噪聲仿真設(shè)計(jì)工具，是全球唯一一款專門應(yīng)用于電機(jī)電磁-振動(dòng)-噪聲耦合分析設(shè)計(jì)工具。專注于計(jì)算由麥克斯韋電磁力波引起的振動(dòng)噪聲。軟件包括電力電子驅(qū)動(dòng)模塊、電機(jī)電磁模擬模塊、機(jī)械模擬模塊以及噪聲模擬模塊、變速計(jì)算模塊、多物理場耦合模塊、優(yōu)化模塊等。能夠快速計(jì)算評估電機(jī)從0啟動(dòng)至上萬轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速運(yùn)行過程的振動(dòng)噪聲狀態(tài)（20~20000Hz人感官范圍）。
由于電機(jī)電磁振動(dòng)噪聲機(jī)理復(fù)雜，難于定位，很難找到噪聲源。本文從另外一個(gè)角度對電機(jī)的電磁振動(dòng)噪聲進(jìn)行優(yōu)化。遺傳算法是一種搜索最優(yōu)方案的算法，本文利用遺傳算法，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的多參數(shù)優(yōu)化電機(jī)電磁振動(dòng)噪聲。
2 基于MANATEE的電機(jī)電磁振動(dòng)噪聲優(yōu)化
MANATEE所用遺傳算法為：NSGA2改進(jìn)型遺傳算法。
Step one：在OP_InManatee_prob.m文件中設(shè)置遺傳算法計(jì)算參數(shù)
OP_InManatee_prob.m文件
在此文件中主要設(shè)置的參數(shù)為：初始種群數(shù)、進(jìn)化迭代次數(shù)、目標(biāo)函數(shù)文件等。
展開 永磁同步電機(jī)電磁振動(dòng)噪聲自動(dòng)優(yōu)化
1 前言
當(dāng)前新能源汽車電機(jī)電磁振動(dòng)噪聲，越來越受到電機(jī)開發(fā)人員的關(guān)注。如何快速定位噪聲源，優(yōu)化電機(jī)振動(dòng)噪聲成為突出問題。
MANATEE(Magnetic Acoustic Noise Analysis Tool for Electrical Engineering)是法國EOMYS工程開發(fā)的電機(jī)振動(dòng)噪聲仿真設(shè)計(jì)工具，是全球唯一一款專門應(yīng)用于電機(jī)電磁-振動(dòng)-噪聲耦合分析設(shè)計(jì)工具。專注于計(jì)算由麥克斯韋電磁力波引起的振動(dòng)噪聲。軟件包括電力電子驅(qū)動(dòng)模塊、電機(jī)電磁模擬模塊、機(jī)械模擬模塊以及噪聲模擬模塊、變速計(jì)算模塊、多物理場耦合模塊、優(yōu)化模塊等。能夠快速計(jì)算評估電機(jī)從0啟動(dòng)至上萬轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速運(yùn)行過程的振動(dòng)噪聲狀態(tài)（20~20000Hz人感官范圍）。
由于電機(jī)電磁振動(dòng)噪聲機(jī)理復(fù)雜，難于定位，很難找到噪聲源。本文從另外一個(gè)角度對電機(jī)的電磁振動(dòng)噪聲進(jìn)行優(yōu)化。遺傳算法是一種搜索最優(yōu)方案的算法，本文利用遺傳算法，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的多參數(shù)優(yōu)化電機(jī)電磁振動(dòng)噪聲。
2 基于MANATEE的電機(jī)電磁振動(dòng)噪聲優(yōu)化
MANATEE所用遺傳算法為：NSGA2改進(jìn)型遺傳算法。
Step one：在OP_InManatee_prob.m文件中設(shè)置遺傳算法計(jì)算參數(shù)
OP_InManatee_prob.m文件
在此文件中主要設(shè)置的參數(shù)為：初始種群數(shù)、進(jìn)化迭代次數(shù)、目標(biāo)函數(shù)文件等。
展開 商用電動(dòng)車用永磁同步電機(jī)電磁振動(dòng)噪聲削弱方法
摘要
電磁振動(dòng)噪聲是電機(jī)振動(dòng)噪聲的主要噪聲源，直接影響電機(jī)的NVH特性，而電磁力是影響電磁振動(dòng)噪聲的主要原因。本文基于解析推導(dǎo)法和Ansys多物理仿真平臺，針對一臺250 kW的商用電動(dòng)車用永磁同步電機(jī)進(jìn)行研究并對其電磁振動(dòng)進(jìn)行了分析，指岀電機(jī)氣隙磁密的變化將會(huì)影響電機(jī)定子齒受到的電磁力，從而影響電磁振動(dòng)噪聲。本文提岀了一種通過在轉(zhuǎn)子表面增加凹口的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)改進(jìn)方案以削弱電磁振動(dòng)噪聲，并對改進(jìn)前后電機(jī)的電磁、模態(tài)、振動(dòng)、噪聲進(jìn)行仿真計(jì)算與對比分析。經(jīng)過對比優(yōu)化前后的分析結(jié)果可知，優(yōu)化后的電機(jī)方案在保證平均轉(zhuǎn)矩基本不變的前提下，轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)得到降低，電磁振動(dòng)噪聲得到削弱。
關(guān)鍵詞
模態(tài)分析；電磁振動(dòng)及噪聲；NVH；電磁激振力；永磁同步電機(jī)
0 引言
自2020年9月國家明確提出“雙碳”目標(biāo)以來, 各行各業(yè)都面臨新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，其中電動(dòng)化是節(jié)能減排的主要途徑，新能源行業(yè)、電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)是碳達(dá)峰及碳中和的主力軍[1]%而隨著駕駛員及乘客對駕駛、乘坐舒適度、噪音水平的需求的日漸趨升,噪聲、振動(dòng)與聲振粗糙度即NVH指標(biāo)成為各大零部件提供商和汽車制造商最關(guān)注的問題之一。與傳統(tǒng)燃油車不同，電機(jī)代替內(nèi)燃機(jī)為電動(dòng)汽車提供動(dòng)力， 所以對電動(dòng)汽車振動(dòng)噪聲的研究應(yīng)該圍繞電機(jī)展開。永磁同步電動(dòng)機(jī)（PMSM）具有結(jié)構(gòu)較為簡單、體積和重量較小、電機(jī)損耗較小、功率因數(shù)和效率高等優(yōu)點(diǎn)，因此，PMSM作為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于新能源電動(dòng)汽車領(lǐng)域[2]。
電機(jī)的振動(dòng)和噪聲主要有三個(gè)來源：電磁振動(dòng)和噪聲、機(jī)械振動(dòng)和噪聲以及空氣噪聲。空氣噪聲在無風(fēng)扇和低轉(zhuǎn)速下，其噪音分貝值較小，一般情況下可以忽略。同時(shí)，隨著近年來材料加工和工藝領(lǐng)域和的不斷進(jìn)步，機(jī)械振動(dòng)及其產(chǎn)生的噪聲也可以排除掉，因此如何減小電磁振動(dòng)是削弱電機(jī)振動(dòng)的重中之重。
展開 振動(dòng)噪聲的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
振動(dòng)噪聲振動(dòng)，噪聲，流體結(jié)構(gòu)振動(dòng)噪聲振動(dòng)與噪聲電機(jī)振動(dòng)噪聲整車振動(dòng)噪聲 電機(jī)振動(dòng)噪聲建模分析：ansys電機(jī)振動(dòng)噪聲分析振動(dòng)振動(dòng)噪聲基于fluent和actran氣動(dòng) 振動(dòng)噪聲仿真應(yīng)用：學(xué)會(huì)不同模型氣動(dòng)噪聲及振動(dòng)噪聲聯(lián)合仿真基于fluent和actran氣動(dòng)/振動(dòng)噪聲仿真應(yīng)用：學(xué)會(huì)不同模型氣動(dòng)噪聲及振動(dòng)噪聲聯(lián)合仿真噪聲 振動(dòng)噪聲與振動(dòng)
