電機-減速器的案例
多源激勵下電機-減速器一體化系統NVH的研究
作者：
屈峰 劉棟良 李阿強 楊響攀丨杭州電子科技大學、臥龍電氣
摘要：針對電動汽車中的噪聲、振動與舒適性問題，對電動汽車電機-減速器組成的動力總成系統進行了振動與噪聲的研究。首先提出了一種綜合考慮電機-減速器總成系統的建模方法，并針對該模型進行了模態分析；根據實際需求設計了電機-減速器的基本參數，分析了使得電機與減速器振動與噪聲的主要激勵源；然后針對電磁激勵與機械激勵，對電機-減速器系統的影響進行了振動與噪聲分析；最后進行了多源激勵作用下，動力總成振動與噪聲特性的仿真與實驗驗證。
筆者將建立永磁同步電機與減速器的動力總成有限元模型，并對結構模態進行分析；然后分別對永磁同步電機電磁力特性與減速器齒輪傳動特性進行分析；最后通過施加電磁力與機械力，進行多物理場耦合振動噪聲分析，并通過實驗分析驗證考慮多源激勵的動力總成一體化建模的可行性。
1 動力總成建模與模態分析
1.1 動力總成系統結構建模
該動力總成系統由電動機產生轉速和轉矩，通過軸與減速器齒輪副將轉速與轉矩進一步轉化，因此，可以分成外殼系統與傳動系統兩個部分。
動力總成系統結構如圖1所示。
圖1 動力總成系統結構
1-電機端蓋；2-電機殼體；3-定子鐵心；4-轉子；5-電機與減速器連接面；6-減速器殼體；7-輸入軸；8-一級齒輪副；9-二級齒輪副；10-軸承；11-輸出軸
圖1中：1、2、3、5、6為動力總成外殼系統；4、7、8、11為傳動系統；10為軸承，用于殼體系統與傳動系統的連接，電機通過轉子帶動輸入軸，通過兩級齒輪副減低轉速增大轉矩。傳動系統由于存在轉矩脈動以及齒輪嚙合效應，通過軸承與殼體的連接直接將產生的振動作用在殼體系統上。
因此，該動力總成系統主要噪聲來源有：(1)殼體振動；(2)減速器齒輪嚙合與嘯叫。
展開 五菱丨同軸式電驅橋減速器的開發
電驅橋總成一般包括電機、減速器、橋管、半軸等主要部件?？紤]體積、成本和可靠性等因素，將電機與減速器同時集成在電驅橋上是目前的趨勢。
目前市場上的大多數電驅橋減速器為偏軸式（展開式）減速器，采用定軸式圓柱齒輪的兩級減速結構，其電機的轉子軸相對輸出軸（差速器）的中心線是偏置布置的（如圖1）。這種結構出現時間比較早，工藝相對成熟，但是無法解決電機偏置所帶來的問題：
圖1 采用偏軸式減速器的電驅橋結構圖
減速器的徑向尺寸較大，影響電動車輛的整車布置，特別是影響動力電池或電機控制器的安裝空間。
由于電機重量較大，電機偏置懸掛會導致橋體上的彈簧座板承受額外的傾覆力矩，導致電驅橋在車輛運行過程中出現低頻抖動，產生額外噪聲，影響駕駛舒適性。
電機軸與減速器輸入軸在進行花鍵耦合時，容易由于內外花鍵不同心而引起可靠性問題和NVH問題。
以上亟需解決的難題，關鍵點就在于減速器上。而采用同軸減速器結構的電驅橋，因其結構緊湊，在電動汽車上應用具有無可比擬的優勢，能較好地解決上述問題。
在現有技術中的同軸式電驅橋大部分為行星齒輪減速結構，這種結構能夠將徑向和軸向尺寸都控制的較好，是電驅橋中結構最緊湊的設計之一。但行星減速用的內齒圈制造難度大，而且行星齒輪需求數量多，總的成本高，在同樣動力下至少是普通定軸式齒輪兩倍以上的成本，所以不能夠很好的廣泛運用。
有鑒于此，某公司設計研發了一種采用定軸式圓柱齒輪作同軸減速器的電驅橋總成，這種結構讓電機總成和差速器總成實現了同軸居中，由于這兩部分合起來的重量在電驅橋上占比最大的，保證了重心基本居中。另外，定軸式齒輪的生產廠家比較多，工藝成熟且產量大。因此，這種同軸式電驅橋不僅解決了偏軸式電驅橋的上述缺點，又比行星式同軸橋具有更好成本優勢。
展開 電驅動橋測試試驗方法
試驗方法總結
新能源電動汽車用電機+減速器動力總成系統尚未形成具有指導意義的規范和標準，通過分析比較業內試驗方法，發現針對電機+減速器動力總成系統，業內均基于電機、減速器、新能源整車的國標或行標完成，其試驗內容都可大致統一分為三部分：
1) 電機性能試驗
2) 減速器性能試驗
3) 電機＋減速器總成動力性能試驗、可靠性試驗
電機性能試驗
依據《GB T 18488.2-2006 電動汽車電機及控制器第2部分試驗方法》中第7章電機轉矩-特性及效率測試開展電機性能相關試驗，主要包括以下試驗項目：
1) 轉矩精度試驗
2) 轉矩響應試驗
3) 轉速精度試驗
4) 轉速響應試驗
5) 堵轉試驗
6) 不同電壓等級驅動工況下轉矩/轉速特性及效率測試
7) 不同電壓等級制動工況下轉矩/轉速特性及效率測試
8) 最高工作轉速
減速器性能試驗
依據《QC/T 1022-2015純電動乘用車用減速器總成技術條件》的要求進行減速器試驗，主要包括以下試驗項目：
1) 減速器磨合試驗
2) 動態密封性能試驗
3) 溫升性能試驗
4) 高溫性能
5) 疲勞壽命試驗
6) 傳動效率試驗
7) 差速可靠性試驗
8) 高速性能試驗
9) 超速性能試驗
10) 靜扭強度試驗
電機＋減速器總成性能試驗
關于電機和減速器獨立本體性能的相關試驗方法均依據國標完成，在此不作闡述。
展開 一種同軸式電驅橋減速器的開發
電驅橋總成一般包括電機、減速器、橋管、半軸等主要部件?？紤]體積、成本和可靠性等因素，將電機與減速器同時集成在電驅橋上是目前的趨勢。
目前市場上的大多數電驅橋減速器為偏軸式（展開式）減速器，采用定軸式圓柱齒輪的兩級減速結構，其電機的轉子軸相對輸出軸（差速器）的中心線是偏置布置的（如圖1）。這種結構出現時間比較早，工藝相對成熟，但是無法解決電機偏置所帶來的問題：
圖1 采用偏軸式減速器的電驅橋結構圖
減速器的徑向尺寸較大，影響電動車輛的整車布置，特別是影響動力電池或電機控制器的安裝空間。
由于電機重量較大，電機偏置懸掛會導致橋體上的彈簧座板承受額外的傾覆力矩，導致電驅橋在車輛運行過程中出現低頻抖動，產生額外噪聲，影響駕駛舒適性。
電機軸與減速器輸入軸在進行花鍵耦合時，容易由于內外花鍵不同心而引起可靠性問題和NVH問題。
以上亟需解決的難題，關鍵點就在于減速器上。而采用同軸減速器結構的電驅橋，因其結構緊湊，在電動汽車上應用具有無可比擬的優勢，能較好地解決上述問題。
在現有技術中的同軸式電驅橋大部分為行星齒輪減速結構，這種結構能夠將徑向和軸向尺寸都控制的較好，是電驅橋中結構最緊湊的設計之一。但行星減速用的內齒圈制造難度大，而且行星齒輪需求數量多，總的成本高，在同樣動力下至少是普通定軸式齒輪兩倍以上的成本，所以不能夠很好的廣泛運用。
有鑒于此，某公司設計研發了一種采用定軸式圓柱齒輪作同軸減速器的電驅橋總成，這種結構讓電機總成和差速器總成實現了同軸居中，由于這兩部分合起來的重量在電驅橋上占比最大的，保證了重心基本居中。另外，定軸式齒輪的生產廠家比較多，工藝成熟且產量大。因此，這種同軸式電驅橋不僅解決了偏軸式電驅橋的上述缺點，又比行星式同軸橋具有更好成本優勢。
展開 
某電驅橋車型Moan噪聲分析與優化控制
圖4 Moan的影響因子分析魚骨圖
在Moan的影響因子分析魚骨圖中，激勵源分析主要包含電機與減速器花鍵配合相位、尺寸鏈裝配公差
[6]、電機軸動不平衡、減速器一軸動不平衡和電驅總成模態分析；傳遞路徑分析主要包括減振器和后板簧兩條路徑；響應分析主要包括后地板模態分析。下文根據以上思路進行逐一分析和排查，本文受篇幅限制，僅對關鍵影響因子進行詳細分析。
2.2 源頭分析
2.2.1 電驅橋尺寸鏈裝配公差及電機軸、減速器一軸動不平衡診斷分析
1 階激勵主要與電驅橋裝配狀態下電機軸通過花鍵與減速器一軸匹配后的動不平衡量相關
[7]。該優化分析作了一個假設：電機軸與減速器一軸動不平衡量可等效為電驅橋總成動不平衡量。
圖5所示為電機與減速器尺寸鏈及軸系動平衡原始要求，通過手工方法將該電驅橋系統尺寸鏈公差和軸系動不平衡量縮小50 %，實車試驗證明Moan沒有受到明顯抑制，如圖6所示。
圖5 電驅橋尺寸鏈及軸系動不平衡初始要求
圖6 尺寸鏈公差及動平衡縮小50%后1階噪聲對比
2.2.2 電機與減速器花鍵配合相位影響分析
基于2.2.1 分析結果并圍繞降低電驅橋動不平衡量這一目標，多次調整電機軸與減速器一軸花鍵配合相位，如圖7 所示。圖中標紅點重合狀態標記為0 相位（主觀駕評為可接受狀態），互成180°標記為反相位。
圖7 電機與減速器花鍵配合相位
由圖8、圖9 分析可得，通過調整電機與減速器花鍵配合相位，可將Moan 噪聲抑制到可接受狀態。
展開 純電動汽車減速器的可靠性研究
純電動汽車減速器的常見故障
從純電動汽車整車廠、減速器零部件廠收集了傳動系統的常見故障問題：差速器行星齒輪斷齒、行星齒輪軸斷裂、差速器殼體斷裂、驅動半軸斷裂、減速器殼體以及懸置位置開裂和減速器內軸承出現散架。
純電動汽車減速器失效機理分析
純電動汽車減速器早期失效概率明顯高于傳統的燃油汽車，主要原因是驅動電機的外特性曲線與發動機差異較大。如圖1所示的驅動電機的特性曲線可知，驅動電機的特點是低轉速高轉矩。電機低速起步轉矩即可達到峰值轉矩，在一定的轉速區間內，電機的轉矩是不變的。轉速增加即可進入最大功率恒功率區，隨后隨轉速的增加轉矩開始下降。
圖1 某型號永磁同步電機的外特性曲線
圖2 某型號內燃機的外特性曲線
如圖2所示的某型號內燃機的外特性曲線中，內燃機的最大轉矩需要轉速支持，最大功率也需要隨轉速增加至6 000 r/min時才能到達最大值。傳統燃油車起動需要短暫的延遲來實現離合器從分離到接合，而驅動電機和減速器之間是剛性花鍵連接或一體軸沒有離合器，因此純電動汽車起步明顯快于傳統燃油車。
而急加速也是如此，傳統燃油車動力仍然會有一定延遲，因為變速器需要降檔（降檔時間需要0.8～1.2 s），這時候動力就會慢一拍。而純電動汽車減速器沒有檔位不需要換檔，所以提速更快一些。
展開 技術鄰周報Q16：CAE編程/Abaqus/傅里葉/Python/螺紋/NVH/結構/Fluent...
首先提出了一種綜合考慮電機-減速器總成系統的建模方法，并針對該模型進行了模態分析；根據實際需求設計了電機-減速器的基本參數，分析了使得電機與減速器振動與噪聲的主要激勵源；然后針對電磁激勵與機械激勵，對電機-減速器系統的影響進行了振動與噪聲分析；最后進行了多源激勵作用下，動力總成振動與噪聲特性的仿真與實驗驗證。
10、Abaqus+PyQt+Python平面變形歐拉角計算
作者：
jianghu
鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1824899
在剛體運動學、飛機飛行、衛星姿態等領域，歐拉角是一個非常重要的概念和控制參數。
11、如何利用自適應網格加速Fluent仿真
作者：
安世亞太
鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1824847
大多數CFD模擬都是采用生成具有局部區域細化和粗化的網格來計算的。這些經過細化或粗化的區域確保有足夠高的分辨率，以準確捕獲重要區域位置的結果，同時也使得總網格數量在可控范圍內。
12、汽車結構開發中的常見的CAE優化方法
作者：
luck露
鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1825044
當下，汽車行業面臨巨大挑戰，各個車企之間的競爭，已經由之前粗暴的增量競爭模式，演變到現在更加殘酷的存量競爭模式，這關系到每個車企的生死存亡，也對每個車企提出了更高的要求。一方面，車企需要不斷適應市場的需求，加快產品開發的速度；同時，車企還必須提升產品的品質，增強產品競爭力。
展開 切向電磁力對電動車動力總成振動噪聲的影響分析
圖12減速器軸承座處聲壓階次中，既有電磁激勵產生的第24、36階次，也有齒輪嚙合激勵產生的29和58階次;在1500r/min～5000r/min的整個轉速范圍內，2400Hz處的聲壓級都較高(如圖中紅圈所示)，這與上文提到的電磁切向力以及系統的固有頻率有關。
圖11 電機表面振動加速度頻譜圖
圖12 減速器軸承座處聲壓階次圖
6 結論
本文首先基于場路耦合對電機的電磁場進行分析，得到了電機穩態過程中的徑、切向電磁力。將動力總成穩態下電機定子受到的電磁力進行傅立葉分析，得到電磁力的諧波成分。在ANSYS Workbench中建立了電動車動力總成有限元模型，分析了切向電磁力對系統振動噪聲特性的影響，并進行了試驗研究。得到的主要結論如下:
1)減速器的存在使得系統的振型變得復雜，不再是典型的電機振型，而是既有單獨的電機振型，也有單獨的減速器振型，還有二者耦合的整體振型。
2)動力總成固有頻率分布密集，在電磁力的諧波頻率附近都存在著多個固有頻率，會對系統振動噪聲特性產生影響。
3)電機與減速器集成化后，切向電磁力產生了不可忽略的影響:振動方面，切向電磁力僅對電機表面的切向振動產生影響而對徑向振動沒有影響，但是從減速器表面的振動情況來看，切向電磁力在2000Hz和2400Hz處產生了明顯的振動;噪聲方面，切向電磁力對電機表面的聲壓級貢獻不大，只是在2400Hz左右有4dB的差別。而對減速器表面2000Hz～2400Hz范圍內的聲場貢獻較大。其原因在于，整體考慮電機與減速器后，系統的振動特性發生改變，切向電磁力會對減速器產生影響，而且切向電磁力在固有頻率2000Hz和2400Hz處存在諧波分量。
展開 增程式電動汽車動力系統及懸置解耦設計
圖3 懸置6自由度和13自由度解耦模型舉例
增程式電動車動力總成及懸置系統解耦結果的避頻原則建議如下，需要注意的是，基于驅動電機扭矩響應快的特點，需合理設計懸置襯套剛度以達到控制動力總成位移量及瞬態響應，這可能造成解耦頻率較高，從而與車身模態、增程器工作工況點共振的風險；而增程器發動機的往復慣性力和爆震的振動噪聲隔離要求，需要對動力總成懸置的隔振性能進行優化，可能造成需要解耦頻率較低，從而與驅動電機對懸置系統的要求造成矛盾。
偏頻
簧下固有頻率
人體前后方向敏感頻率：4Hz
人體胃部上下固有頻率：8Hz
剛體模態之間固有頻率需隔離1Hz以上
增程器發動機各工況點頻率
增程式發電機各工況點頻率
驅動電機/減速器階次頻率（無法完全隔開，但可避開常用或敏感頻率）
空壓機運行頻率
真空泵運行頻率
車身模態
其他……
解決驅動電機與增程器發動機對懸置系統的不同要求，一般方法為設計一個較高的繞驅動軸方向模態和一個較低的Z向平動模態。具體到懸置系統布置和設計方面，一個較常用的推薦為增程器發動機側布置液壓懸置，減速器前后方向各布置一個橡膠懸置，驅動電機側布置一個橡膠懸置；另外一種較為常見的布置型式為在常用的左右后懸置之外，布置一個拉桿懸置限制動力總成扭轉沖擊和位移。
圖4 懸置布置舉例
展開 2021國產電機控制器行業TOP10 ￥500
圖片來源：中車時代
汽車行業飛速發展，汽車電動化快速普及，新能源汽車最核心的技術“三電”，即電機、電控、電池。電機控制器是用來控制電動車電機的啟動、運行、進退、速度、停止以及其它電子器件的核心控制器件。
電機控制器核心技術在于功率模塊，而在幾年前功率模塊一直制約國內電機控制器的發展。但是進年來，國內大力發展功率半導體模塊，自主功率半導體逐步替代進口，例如比亞迪、中車時代、斯達半導體生產的IGBT模塊均已裝車量產，不僅功率半導體，電流傳感器、電容器技術也有著飛躍式提升。電機控制器也實現了整體國產化。
根據蓋世汽車產銷數據顯示，2021年8月純電動車銷量18萬，同比2020年8月增長139%，2021年1-8月純電動車銷量達117萬輛，已超越2020年全年銷量，同比2020年1-8月增長212%。
結合蓋世汽車動力總成數據庫及配套企業庫數據，從企業的資產規模、研發實力、營業收入、發展歷程、成長前景、裝機量等進行綜合考量，推出2021國產電機控制器行業TOP10，供行業參考。
弗迪動力近日發布全球首款量產八合一電動力總成，該系統深度融合驅動電機、電機控制器、減速器、車載充電器、直流變換器、配電箱、整車控制器、電池管理器八大部件，實現軟、硬件端云深度融合。
該系統實現外部高壓濾波器共用、外部接口濾波電路共用、高壓采樣共用等多部件共用，系統DC、OBC深度集成、配電深度集成、變壓器和電感集成、VCU/BMC/MCU芯片集成，可節省一路H橋和變壓器，節省大量高壓線束，磁模塊體積縮小40%，整體體積降低16%，重量降低10%，滿足前驅、后驅和四驅架構，助力整車布置。
展開 電驅動系統集成化、小型化、輕量化發展趨勢及實現路徑
1、電驅動系統小型化、輕量化、集成化漸成趨勢
隨著新能源電動汽車市場越來越活躍，關于電動汽車電驅動系統的一體化研究開始步入工程師的視野，通過將驅動電機、逆變器，減速器三個部件一體化、集成化，可以實現輕量化、高效、小型化，同時降低成本，在一定程度上解放空間、利于整車布置。而將驅動系統安裝在車輪內的輪轂電機，更是進一步推進了電驅動系統的小型化和輕量化，雖然還處在產業化的前夜。
在電驅動技術集成方面，初步的有“二合一”（電機集成減速器）方案；進階方案則是“三合一”（電控+電機+減速器）方案，是目前研究的主要方向。
綜合來看，目前大多數企業只能做到“二合一”的電驅動總成方案，但預計未來幾年內，三合一電驅動總成方案將成為主流。
而從長遠來看，電機、減速器、電機控制器、高壓分線盒、DC/DC、DC/AC、充電機等零部件都會集成為一個大的動力總成：“多合一”，即將電機+減速器、電機控制器、充電機、直流變換器、高壓分線盒、部分整車控制器等都集成到一起，代表車型是寶馬i3。
2、電驅系統集成化的必要性分析
隨著新能源汽車技術的不斷發展，零部件集成化設計已經成為必然趨勢。通過集成化設計，一方面可以簡化主機廠的裝配，提高產品合格率；另一方面可以大規?？s減供應商數量，還可以達到輕量化、節約成本等目的。
電驅動系統的集成化設計不僅可以實現驅動系統的小型化和輕量化以降低成本，還可以提高效率：如果將驅動電機與逆變器集成一體，逆變器配置在驅動電機旁，連接電機與逆變器的線束就可以縮短或者置換，由此，不僅減小了機構的尺寸和重量，還降低了線束產生的能量損耗。
如博世，GKN Driveline，三菱電機和舍弗勒。不僅實現了逆變器與電機之間的連接配線縮短，尺寸更小，還降低了連接部位的電力損耗，提升了驅動系統效率。
展開 
某純電動汽車驅動系統24階振動噪聲的分析與優化
作者：馬敬丨湖南獵豹汽車股份有限公司
本文分析了純電動汽車驅動系統振動噪聲來源、傳遞路徑及優化路徑，并以某純電動汽車蠕行起步階段驅動系統24階噪聲為研究對象，提出了優化扭矩控制策略方案，有效減弱了蠕行起步階段驅動電機系統24階振動噪聲。
1 純電動汽車驅動系統噪聲來源與優化路徑
動力輸出裝置的電動化使得整車內外的噪聲趨于減小。近些年來，國內外學者已經有大量的研究表明電動汽車驅動電機系統的電磁噪聲是車內外主要的噪聲來源。文獻［1］定性分析了低次徑向力波是引起電磁振動和噪聲的主要來源。文獻［2］從極槽配合與永磁體削角的角度計算分析了更改電機參數對電機電磁噪聲的影響規律。文獻［3］從優化驅動電機定子沖片結構設計、提升槽滿率角度并整車驗證改善了電機本體的振動噪聲。文獻［4］從驅動電機的生產工藝方面入手探討了降低電機振動噪聲的措施。文獻［5］對電動汽車動力總成的振動噪聲的特性進行了研究，將驅動電機放置在系統中同減速器、懸置、傳動軸等作為一個整體研究及解決振動噪聲問題，單單只分析驅動電機、減速器已不再合理。文獻［6］基于振動噪聲傳遞路徑分析，使用對電機及減速器進行聲學包裹的方法實際驗證對改善車內高頻嘯叫有明顯效果。文獻［7］利用解析法和有限元法對變頻器供電時永磁電機的氣隙磁場、電磁激振力和噪聲的主要頻率進行分析得出：永磁電機在變頻器供電時定子的高次時間諧波電流在氣隙磁場中產生頻率與變頻器開關頻率相關的空間氣隙磁場諧波，其振動噪聲頻率主要分布在開關頻率及其倍數附近。
展開 某純電動汽車驅動系統24階振動噪聲的分析與優化
文獻［6］基于振動噪聲傳遞路徑分析，使用對電機及減速器進行聲學包裹的方法實際驗證對改善車內高頻嘯叫有明顯效果。文獻［7］利用解析法和有限元法對變頻器供電時永磁電機的氣隙磁場、電磁激振力和噪聲的主要頻率進行分析得出：永磁電機在變頻器供電時定子的高次時間諧波電流在氣隙磁場中產生頻率與變頻器開關頻率相關的空間氣隙磁場諧波，其振動噪聲頻率主要分布在開關頻率及其倍數附近。
1.1 來源
當前純電動汽車越來越多地采用水冷驅動電機系統，取消散熱風扇，也就沒有了由于風扇轉動使空氣流動、撞擊、摩擦而產生的空氣噪聲，主要表現在以下幾個方面：①驅動電機電磁噪聲，驅動電機作為聲源，電磁噪聲是由電機本身的結構特性、氣隙磁場、電磁力波、電機控制器驅動電機帶負載時電流的急速增大或減小等因素造成的。另外驅動電機的電磁噪聲也受電機控制器的控制策略、IGBT的開關頻率的影響。②傳動系統機械噪聲，傳動系統機械噪聲的主要來源是齒輪嚙合噪聲、花鍵嚙合噪聲、驅動電機轉子不平衡、軸承噪聲、裝配偏心產生的噪聲等。③扭轉振動和噪聲，經常發生在車輛加速或減速的過程中某一速度段車輛有抖動噪聲，典型的表現為加速共振特性，這是由于當驅動電機裝配在整車上時，驅動電機與減速器、驅動電機與懸置、傳動軸等驅動系統零部件組合為一體形成新的模態，驅動電機的輸出扭矩激勵頻率是隨速度變化的，當同動力總成傳動系統固有頻率接近時，產生共振，強化了局部的振動噪聲。
展開 某純電動汽車驅動系統24階振動噪聲的分析與優化
文獻［6］基于振動噪聲傳遞路徑分析，使用對電機及減速器進行聲學包裹的方法實際驗證對改善車內高頻嘯叫有明顯效果。文獻［7］利用解析法和有限元法對變頻器供電時永磁電機的氣隙磁場、電磁激振力和噪聲的主要頻率進行分析得出：永磁電機在變頻器供電時定子的高次時間諧波電流在氣隙磁場中產生頻率與變頻器開關頻率相關的空間氣隙磁場諧波，其振動噪聲頻率主要分布在開關頻率及其倍數附近。
1.1 來源
當前純電動汽車越來越多地采用水冷驅動電機系統，取消散熱風扇，也就沒有了由于風扇轉動使空氣流動、撞擊、摩擦而產生的空氣噪聲，主要表現在以下幾個方面：①驅動電機電磁噪聲，驅動電機作為聲源，電磁噪聲是由電機本身的結構特性、氣隙磁場、電磁力波、電機控制器驅動電機帶負載時電流的急速增大或減小等因素造成的。另外驅動電機的電磁噪聲也受電機控制器的控制策略、IGBT的開關頻率的影響。②傳動系統機械噪聲，傳動系統機械噪聲的主要來源是齒輪嚙合噪聲、花鍵嚙合噪聲、驅動電機轉子不平衡、軸承噪聲、裝配偏心產生的噪聲等。③扭轉振動和噪聲，經常發生在車輛加速或減速的過程中某一速度段車輛有抖動噪聲，典型的表現為加速共振特性，這是由于當驅動電機裝配在整車上時，驅動電機與減速器、驅動電機與懸置、傳動軸等驅動系統零部件組合為一體形成新的模態，驅動電機的輸出扭矩激勵頻率是隨速度變化的，當同動力總成傳動系統固有頻率接近時，產生共振，強化了局部的振動噪聲。
展開 長江學者石照耀剖析精密減速機國產化之路—山坳上的機器人精密減速器
第四次增長的增長點主要在3個領域：第一是汽車自動變速器；第二是精密減速機；第三是軌道交通用齒輪箱。目前齒輪行業在這三個點上風口比較多。
汽車自動變速器曾經是我國齒輪行業的一個痛。我國年產近2900萬輛汽車，自動變速箱曾幾乎全依賴進口和外資企業生產，齒輪行業100多億的逆差主要來源于自動能變速箱的進口。
這兩年我國在自動變速箱方面迎來了大突破，AT、DCT、CVT全部突破，全面開花。國產自動變速器的發展帶來兩個結果：國內自動變速器市場在劇烈地重新洗牌；另外手動變速器的市場需求下降，手動變速器企業的日子越來越難過。
增長點之二就是精密減速器，涉及面很寬。數控機床曾經連齒輪都沒有更別說減速器了，現在高檔數控機床都帶有精密減速器，因為添加減速器能提高整個機床的動態性能。此外自動化生產線對減速器的需求也很大。這個市場國內發展很快，空白點也很多，現在成規模進口；再一個是機器人的關節減速器；還有智能器具和IT設備對精密減速器的需求，也是風投最熱的一塊。比如全屏手機的鏡頭，就是由微小減速器驅動彈出的，各種密碼鎖也對減速器有巨量需求；值得特別關注的是：“控制+電機+減速器”集成為“機電動力模塊”將是未來增長最快的。
第三個增長點是軌道交通的?，F在和諧號、復興號上的高鐵齒輪箱已經國產化了，高鐵齒輪箱要求比較高，壽命是30年，風電要求是20年，一輛高鐵一年跑80萬公里，30年是2400萬公里。
那么第四次增長有什么特點呢？前三次基本上是引進、消化、再創新，現在減速器技術只能靠自己研發了。第四次增長的特點，一是自有技術，二是綜合性。在座的很多搞研究的，這是一個很好的機會，減速器行業的專家收入都很高，這個領域的機會還是蠻多的。
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