ansys電機(jī)噪聲
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-03-07
ansys電機(jī)噪聲的視頻教程
2024 R1 ANSYS Workbench 三相異步電機(jī)電磁力、振動(dòng)噪聲仿真
此課程基于2024 R1 ANSYS Workbench平臺(tái)進(jìn)行三相異步電機(jī)的電磁振動(dòng)噪聲仿真課程，其Maxwell電磁力為集中力，通過(guò)課程回顧下三相異步電機(jī)的電磁噪聲問(wèn)題，詳細(xì)講解電磁振動(dòng)噪聲仿真過(guò)程，包括各部分仿真結(jié)果的導(dǎo)出及解讀等內(nèi)容。希望通過(guò)此課程讓參加學(xué)習(xí)的使用者能快速掌握新版的2024 R1 Workbench進(jìn)行三相異步電機(jī)的電磁振動(dòng)噪聲仿真校核。 下面是課程的部分講義內(nèi)容。
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Ansys-Maxwell電機(jī)振動(dòng)噪聲電磁結(jié)構(gòu)耦合仿真-ansoft詳細(xì)參數(shù)設(shè)置
1-ansoft磁路法電機(jī)設(shè)置-具體參數(shù)講解； 2-一鍵生成maxwell有限元電機(jī)模型，并進(jìn)行設(shè)置； 3-maxwell與workbench電機(jī)電磁耦合分析，進(jìn)行諧響應(yīng)和噪聲分析，生成頻譜圖，分析電機(jī) 產(chǎn)生的最大噪聲頻率點(diǎn)。
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2024 R1 ANSYS Workbench 永磁電機(jī)電磁力、振動(dòng)噪聲仿真
此課程基于2024 R1 ANSYS Workbench平臺(tái)進(jìn)行永磁電機(jī)的電磁振動(dòng)噪聲仿真課程，其Maxwell電磁力為集中力，通過(guò)課程回顧下永磁電機(jī)的電磁噪聲問(wèn)題，詳細(xì)講解電磁振動(dòng)噪聲仿真過(guò)程，包括各部分仿真結(jié)果的導(dǎo)出及解讀等內(nèi)容。
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ansys電機(jī)噪聲的實(shí)例教程
噪聲、振動(dòng)與聲振粗糙度（Noise、Vibration、Harshness）(在~20Hz-20kHz之間)的常見(jiàn)術(shù)語(yǔ)。引起這些振動(dòng)的力可以來(lái)自許多來(lái)源。對(duì)于電機(jī)來(lái)說(shuō)，這些力可能是驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子軸的磁力，也可能是更大的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的一部分，比如軸承和/或齒輪。
圖1 汽車(chē)NVH示意圖
噪聲是電機(jī)的一個(gè)熱門(mén)話(huà)題，而諸如重量和成本降低等競(jìng)爭(zhēng)性需求會(huì)帶來(lái)工程挑戰(zhàn)，如果不加以解決，可能會(huì)影響客戶(hù)滿(mǎn)意度和產(chǎn)品接受度，使用ANSYS工具將為如何全面解決電機(jī)噪聲提供工程指導(dǎo)。
1. 問(wèn)題分析
本例以永磁同步電機(jī)模型為例。在Maxwell 2D中，利用該電機(jī)的1/8模型，計(jì)算定子內(nèi)表面徑向和切向磁拉力；然后在ANSYS Mechanical中進(jìn)行該電機(jī)三維定子的諧響應(yīng)分析；最后在ANSYS Harmonic Acoustic中進(jìn)行三維聲場(chǎng)分析。在Workbench中，Maxwell中計(jì)算的定子內(nèi)表面徑向和切向磁拉時(shí)域力密度分布，作為激勵(lì)源，耦合到Mechanical 中進(jìn)行頻域的諧響應(yīng)分析；諧響應(yīng)分析的結(jié)果，作為激勵(lì)耦合到ANSYS Harmonic Acoustic 中，作為噪聲分析的激勵(lì)。
幾何模型
圖2 模型示意圖
材料參數(shù)
，仿真過(guò)程中使用的材料為默認(rèn)的結(jié)構(gòu)鋼
2. 電磁力計(jì)算
圖3 1/8電機(jī)模型
分析模型為 Prius 電機(jī)的二維分析模型，建立Maxwell 2D分析流程。
打開(kāi)【W(wǎng)orkbench】->【Toolbox】->【Analysis Systems】，添加一個(gè)Maxwell 2D分析系統(tǒng)。
展開(kāi) 電動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)等電力設(shè)備的噪聲起因很多，有電磁振動(dòng)噪聲、機(jī)械噪聲及流致噪聲等等，本文通過(guò)ANSYS公司的官方案例為操作背景，詳細(xì)介紹如何將作用在定子上的瞬態(tài)電磁力作為結(jié)構(gòu)諧響應(yīng)分析的載荷計(jì)算振動(dòng)噪聲。
1.電磁模型建立與分析
如圖1所示為一個(gè)電機(jī)模型，電機(jī)的額定輸出功率為550W，額定電壓為220V，極對(duì)數(shù)為4，定子齒數(shù)為24個(gè)，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為1500rpm，求電磁振動(dòng)產(chǎn)生的噪聲大小。
本算例使用的模塊如下：
RMxprt模塊：建立電機(jī)類(lèi)型；
Maxwell模塊：2D瞬態(tài)電磁場(chǎng)計(jì)算；
Structural 模塊：3D諧響應(yīng)分析計(jì)算；
Acoustics ACT模塊：噪聲計(jì)算
注：Acoustics ACT模塊需要單獨(dú)安裝，請(qǐng)用戶(hù)到官方網(wǎng)站上自行下載。
圖1 電機(jī)模型
電機(jī)的電路模型如圖2所示。
圖2 電機(jī)電路模型
1）啟動(dòng)Workbench。在Windows XP下單擊“開(kāi)始”→“所有程序”→ANSYS15→Workbench15命令，即可進(jìn)入Workbench主界面。
2）保存工程文檔。進(jìn)入Workbench后，單擊工具欄中的按鈕，將文件保存為“zhendongzaosheng.wbpj”，單擊Getting Started窗口右上角的（關(guān)閉）按鈕將其關(guān)閉。
3）雙擊Toolbox→Analysis System→RMxprt模塊建立項(xiàng)目A，如圖3所示。
4）雙擊項(xiàng)目A中的A1欄進(jìn)如RMxprt電機(jī)設(shè)置平臺(tái)，如圖4所示。
圖3 RMxprt模塊 圖4 RMxprt平臺(tái)
5）依次選擇菜單RMxprt→Machine Type，在彈出的電機(jī)類(lèi)型選擇對(duì)話(huà)框中單擊Generic Rotating Machine選項(xiàng)，單擊OK按鈕，如圖5所示。
展開(kāi) 在圖1.2中列舉了一些環(huán)境噪聲水平的比較，常見(jiàn)噪聲的典型聲源聲功率級(jí)如表1.1所示。
圖1.1 聲強(qiáng)和可聽(tīng)域與頻率的關(guān)系
圖1.2 環(huán)境噪聲水平比較
表1.1 典型聲源聲功率級(jí)
1.3 電機(jī)噪聲源
人們所關(guān)注的電機(jī)振動(dòng)頻率范圍一般在0-1000Hz，而噪聲頻率在1000Hz以上。電機(jī)的振動(dòng)和噪聲可分為以下三類(lèi)：
·電磁振動(dòng)和噪聲：與電機(jī)高次空間和時(shí)間諧波、偏心、相間不平衡、槽開(kāi)口、磁飽和、鐵芯磁致伸縮與疊片等相關(guān)，；
·機(jī)械振動(dòng)與噪聲：機(jī)械部件產(chǎn)生的振動(dòng)噪聲，特別是軸承有關(guān)的振動(dòng)和噪聲；
·氣動(dòng)噪聲：冷卻空氣流動(dòng)產(chǎn)生的空氣動(dòng)力噪聲。
負(fù)載狀態(tài)下的噪聲源主要包括：
·電機(jī)與負(fù)載耦合而產(chǎn)生的噪聲：例如，軸不對(duì)中、皮帶傳動(dòng)、帶有繩索的電梯滑輪、齒輪、聯(lián)軸器、往復(fù)式壓縮機(jī)；
·電機(jī)安裝在基礎(chǔ)或其他結(jié)構(gòu)上而產(chǎn)生的噪音。
噪聲通過(guò)介質(zhì)（結(jié)構(gòu)、空氣）從噪聲源傳輸?shù)?em>噪聲的接收者（人、傳感器）。電機(jī)噪聲的產(chǎn)生和傳播過(guò)程如圖
1.3
所示，相關(guān)聲學(xué)基本原理詳見(jiàn)附錄
A
。
圖1.3 電機(jī)噪聲的產(chǎn)生和傳播
1.3.1 電磁噪聲
電磁振動(dòng)噪聲是由電機(jī)內(nèi)的電磁場(chǎng)引起的（見(jiàn)第2章）。
展開(kāi) 圖61 A記權(quán)聲壓級(jí)
4.結(jié)論
本操作案例僅介紹了如何在ANSYS Workbench平臺(tái)上，通過(guò)Maxwell電磁模塊與Mechanical模塊進(jìn)行電機(jī)的電磁結(jié)構(gòu)噪聲仿真的操作流程，對(duì)電機(jī)實(shí)際結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真計(jì)算時(shí)需要充分考慮電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
以上文章來(lái)源于ANSYS，作者ANSYS中國(guó)
? 內(nèi)嵌2D瞬態(tài)有限元
? 全自動(dòng)設(shè)置剖分和邊界條件
? 高級(jí)計(jì)算功能：磁鋼渦流損耗；導(dǎo)條渦流損耗；繞組交流損耗
? Dxf模型導(dǎo)入
? 腳本編輯幾何模型
? 用戶(hù)自定義電流波形
? 用戶(hù)自定義斜極斜槽
Motor-CAD Lab
? 效率Map圖和損耗Map圖
? 峰值轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速曲線(xiàn)計(jì)算
? 連續(xù)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速曲線(xiàn)計(jì)算
? 運(yùn)行周期性能分析
? 開(kāi)路和短路分析
? 考慮電機(jī)控制策略
? 計(jì)算任意運(yùn)行周期內(nèi)的損耗、效率和功率
? 計(jì)算電機(jī)溫度隨時(shí)間變化的曲線(xiàn)
? 計(jì)算過(guò)程中損耗、磁鋼性能考慮溫度影響
Motor-CAD與Maxwell的接口
Motor-CAD與TwinBuilder的接口
Ansys以往工具與Motor-CAD的區(qū)別
電機(jī)電磁性能分析
電機(jī)有限元分析
支持多種運(yùn)動(dòng)形式
永磁電機(jī)退磁分析
電機(jī)整體充磁分析
扁線(xiàn)電機(jī)的渦流損耗計(jì)算
電機(jī)環(huán)流計(jì)算
磁鋼渦流損耗計(jì)算
二維等效斜極斜槽分析
效率Map圖計(jì)算
繞組自動(dòng)設(shè)置Toolkit
電磁力二維FFT
繪制電磁力瀑布圖
電機(jī)振動(dòng)與噪聲分析
Ansys電機(jī)本體振動(dòng)噪聲分析解決方案
? 精度高
? 結(jié)果基于物理場(chǎng)
? 靈活且易用
? 統(tǒng)一平臺(tái)統(tǒng)一的模型參數(shù)化平臺(tái)；統(tǒng)一的優(yōu)化平臺(tái)；數(shù)據(jù)無(wú)縫鏈接
Ansys電機(jī)本體振動(dòng)噪聲分析流程
支持轉(zhuǎn)子分段斜極的電磁力映射
? Maxwell2D skew功能可處理多個(gè)
展開(kāi) 
ansys電機(jī)噪聲的相關(guān)專(zhuān)題、標(biāo)簽、搜索
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ansys電機(jī)噪聲的最新內(nèi)容
本文原刊登于A(yíng)nsys.com：《Analyzing Noise, Vibration, and Harshness With Ansys Motor-CAD NVH Tuning》
作者： Shi-Uk Chung | Ansys 高級(jí)應(yīng)用工程師
編輯整理：王楊 | Ansys 主任應(yīng)用工程師
噪聲、振動(dòng)和聲振粗糙度（NVH）是電機(jī)設(shè)計(jì)與性能的關(guān)鍵因素。過(guò)高的NVH會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品壽命縮短
電機(jī)NVH測(cè)試優(yōu)化：鑄鐵平臺(tái)在噪聲振動(dòng)測(cè)試中的基礎(chǔ)作用
在新能源汽車(chē)、工業(yè)電機(jī)、家電電機(jī)等領(lǐng)域，NVH（噪聲、振動(dòng)與聲振粗糙度）功能是評(píng)估電機(jī)品質(zhì)的核心指標(biāo)，直接影響產(chǎn)品舒適性、可靠性與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。電機(jī)NVH測(cè)試的核心訴求是準(zhǔn)捕捉噪聲與振動(dòng)信號(hào)，而測(cè)試基準(zhǔn)的穩(wěn)定性直接決定信號(hào)采集的真實(shí)性。鑄鐵平臺(tái)作為電機(jī)NVH測(cè)試臺(tái)的核心基礎(chǔ)部件，憑借高剛性、低振動(dòng)、強(qiáng)抗干擾的特性，為噪聲振動(dòng)測(cè)試搭建穩(wěn)定基準(zhǔn)
ANSYS Maxwell：無(wú)刷直流電機(jī)快速入門(mén)教程 發(fā)布時(shí)間：2026年1月 文件規(guī)格：MP4格式，視頻編碼為h264，分辨率1920×1080 授課語(yǔ)言：英語(yǔ) 課程時(shí)長(zhǎng)：1小時(shí)30分鐘 文件大小：2GB
AnsysWB-基于過(guò)盈配合的BWM_i3電機(jī)轉(zhuǎn)子應(yīng)力仿真
1.模型包含電機(jī)轉(zhuǎn)子鐵心和轉(zhuǎn)軸
2.轉(zhuǎn)子鐵心與轉(zhuǎn)軸施加過(guò)盈接觸配合
3.轉(zhuǎn)軸施加峰值扭矩250Nm的載荷
4.評(píng)估轉(zhuǎn)子鐵心和轉(zhuǎn)軸的應(yīng)力和變形情況
5.參考時(shí)請(qǐng)考慮仿真模型與實(shí)際模型存在的偏差
噪聲、振動(dòng)和聲振粗糙度（NVH）是電機(jī)設(shè)計(jì)與性能的關(guān)鍵因素。過(guò)高的NVH會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品壽命縮短、維護(hù)成本增加和客戶(hù)滿(mǎn)意度下降。因此，在設(shè)計(jì)階段早期解決NVH挑戰(zhàn)至關(guān)重要，以避免設(shè)計(jì)階段后期出現(xiàn)重大NVH問(wèn)題。
電機(jī)NVH分析本質(zhì)上是一個(gè)結(jié)合了電磁和機(jī)械分析的、復(fù)雜的多物理場(chǎng)問(wèn)題——因?yàn)殡姍C(jī)NVH問(wèn)題通常源于電磁力與結(jié)構(gòu)組件（如定子）之間的相互作用。因此，全面了解電機(jī)的電磁和機(jī)械屬性對(duì)于準(zhǔn)確預(yù)測(cè)其N(xiāo)VH
培訓(xùn)日程：
培訓(xùn)時(shí)間：11月20-21日
培訓(xùn)地點(diǎn)：
上海市松江區(qū)云振路410號(hào)創(chuàng)智中心4號(hào)樓3樓8號(hào)會(huì)議室/線(xiàn)上
面向人群：
?汽車(chē)、家電、通用機(jī)械等行業(yè)電機(jī)類(lèi)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與仿真工程師。
?其他行業(yè)中希望了解輻射噪聲問(wèn)題并利用仿真加以改善的工程人員。
培訓(xùn)目標(biāo)：
?針對(duì)涉及到各行業(yè)電機(jī)類(lèi)產(chǎn)品相關(guān)的客戶(hù)，對(duì)常用的軸向
Ansys CFD氣動(dòng)噪聲解決方案【8月7日直播】9個(gè)月前
Ansys CFD 提供了多種氣動(dòng)噪聲解決方案，主要基于 Fluent 軟件，通過(guò)不同的聲學(xué)模型和計(jì)算方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，常見(jiàn)的有直接計(jì)算法、聲比擬法和寬頻法。
8月7日，Ansys官方策劃的研討會(huì)『Ansys CFD氣動(dòng)噪聲解決方案』主要介紹Fluent在氣動(dòng)噪聲方面的應(yīng)用、案例，包括基于瞬態(tài)的CFD氣動(dòng)噪聲分析，基于穩(wěn)態(tài)的CFD氣動(dòng)噪聲分析，聲品質(zhì)分析及氣動(dòng)-振動(dòng)噪聲耦合分析等
一、軟件概述
ANSYS Maxwell 是 ANSYS 公司旗下一款功能強(qiáng)大的低頻電磁場(chǎng)仿真軟件，在電力、電子、機(jī)電等多個(gè)行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。它基于有限元分析（FEA）、有限積分法（FIM）等先進(jìn)算法，能夠精確模擬各種復(fù)雜的電磁現(xiàn)象，為工程師和科研人員提供可靠的設(shè)計(jì)分析工具。
二、核心功能
（一）電磁建模與分析
Maxwell 具備豐富的建模工具，可快速創(chuàng)建二維和三維電磁模型。用戶(hù)既可以通過(guò)軟件自帶的建模模塊繪制簡(jiǎn)單的幾何形狀
eVTOL ，電動(dòng)垂直起降飛行器（Electric Vertical Takeoff and Landing）現(xiàn)在對(duì)于大家來(lái)說(shuō)應(yīng)該不是一個(gè)陌生的名詞了，過(guò)去一年里，eVTOL 產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，許多國(guó)家都在積極開(kāi)展相關(guān)研究和試點(diǎn)項(xiàng)目。
eVTOL在研發(fā)過(guò)程中有諸多難點(diǎn)和重點(diǎn)，Ansys CFD 在 eVTOL（電動(dòng)垂直起降飛行器）領(lǐng)域提供了覆蓋氣動(dòng)優(yōu)化、多物理場(chǎng)耦合
從電磁力波到噪聲：工程師如何"扼殺"電機(jī)的刺耳聲音？11個(gè)月前
電機(jī)電磁噪聲產(chǎn)生的原因大多如下所述：氣隙中存在各次諧波磁場(chǎng)，它們除產(chǎn)生切向力矩外，還會(huì)相互作用產(chǎn)生徑向電磁拉力，這種徑向力是一種行波，特稱(chēng)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(dǎo)致定子鐵心徑向振動(dòng)，定子徑向振動(dòng)引起周?chē)諝庹駝?dòng)，從而產(chǎn)生電磁噪聲。
當(dāng)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(tài)，該電磁力波會(huì)引起定子或者定子鐵心共振
