ansys電磁噪聲分析
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時間：2023-03-08
ansys電磁噪聲分析的視頻教程
2024 R1 ANSYS Workbench 永磁電機電磁力、振動噪聲仿真
此課程基于2024 R1 ANSYS Workbench平臺進行永磁電機的電磁振動噪聲仿真課程，其Maxwell電磁力為集中力，通過課程回顧下永磁電機的電磁噪聲問題，詳細講解電磁振動噪聲仿真過程，包括各部分仿真結(jié)果的導出及解讀等內(nèi)容。
￥88 3小時24分鐘 225播放
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2024 R1 ANSYS Workbench 三相異步電機電磁力、振動噪聲仿真
此課程基于2024 R1 ANSYS Workbench平臺進行三相異步電機的電磁振動噪聲仿真課程，其Maxwell電磁力為集中力，通過課程回顧下三相異步電機的電磁噪聲問題，詳細講解電磁振動噪聲仿真過程，包括各部分仿真結(jié)果的導出及解讀等內(nèi)容。希望通過此課程讓參加學習的使用者能快速掌握新版的2024 R1 Workbench進行三相異步電機的電磁振動噪聲仿真校核。 下面是課程的部分講義內(nèi)容。
￥88 2小時21分鐘 227播放
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Ansys-Maxwell電機振動噪聲電磁結(jié)構(gòu)耦合仿真-ansoft詳細參數(shù)設(shè)置
1-ansoft磁路法電機設(shè)置-具體參數(shù)講解； 2-一鍵生成maxwell有限元電機模型，并進行設(shè)置； 3-maxwell與workbench電機電磁耦合分析，進行諧響應(yīng)和噪聲分析，生成頻譜圖，分析電機 產(chǎn)生的最大噪聲頻率點。
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ansys電磁噪聲分析的實例教程
電動機與發(fā)電機等電力設(shè)備的噪聲起因很多，有電磁振動噪聲、機械噪聲及流致噪聲等等，本文通過ANSYS公司的官方案例為操作背景，詳細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)分析的載荷計算振動噪聲。
1.電磁模型建立與分析
如圖1所示為一個電機模型，電機的額定輸出功率為550W，額定電壓為220V，極對數(shù)為4，定子齒數(shù)為24個，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為1500rpm，求電磁振動產(chǎn)生的噪聲大小。
本算例使用的模塊如下：
RMxprt模塊：建立電機類型；
Maxwell模塊：2D瞬態(tài)電磁場計算；
Structural 模塊：3D諧響應(yīng)分析計算；
Acoustics ACT模塊：噪聲計算
注：Acoustics ACT模塊需要單獨安裝，請用戶到官方網(wǎng)站上自行下載。
圖1 電機模型
電機的電路模型如圖2所示。
圖2 電機電路模型
1）啟動Workbench。在Windows XP下單擊“開始”→“所有程序”→ANSYS15→Workbench15命令，即可進入Workbench主界面。
2）保存工程文檔。進入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模塊建立項目A，如圖3所示。
4）雙擊項目A中的A1欄進如RMxprt電機設(shè)置平臺，如圖4所示。
圖3 RMxprt模塊 圖4 RMxprt平臺
5）依次選擇菜單RMxprt→Machine Type，在彈出的電機類型選擇對話框中單擊Generic Rotating Machine選項，單擊OK按鈕，如圖5所示。
展開 下面介紹一下基于ANSYS Workbench平臺的電機電磁噪聲仿真分析：
電動機與發(fā)電機等電力設(shè)備的噪聲起因很多，有電磁振動噪聲、機械噪聲及流致噪聲等等，本文通過ANSYS公司的官方案例為操作背景，詳細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)分析的載荷計算振動噪聲。
1.電磁模型建立與分析
圖1 電機模型
電機的電路模型如圖2所示。
圖2 電機電路模型
1）啟動Workbench。在Windows XP下單擊“開始”→“所有程序”→ANSYS15→Workbench15命令，即可進入Workbench主界面。
2）保存工程文檔。進入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模塊建立項目A，如圖3所示。
4）雙擊項目A中的A1欄進如RMxprt電機設(shè)置平臺，如圖4所示。
圖3 RMxprt模塊 圖4 RMxprt平臺
5）依次選擇菜單RMxprt→Machine Type，在彈出的電機類型選擇對話框中單擊Generic Rotating Machine選項，單擊OK按鈕，如圖5所示。
展開 電機多場耦合仿真（電磁、流體、振動、噪聲耦合分析）
培訓背景
電機，特別是現(xiàn)代高效能電機和新型永磁電機，作為工業(yè)領(lǐng)域最為重要的電能轉(zhuǎn)換設(shè)備，其直接/間接用電量占到了工業(yè)領(lǐng)域總用電量的近75%，如何在電機方案設(shè)計前期有效提升產(chǎn)品的效率？如何在保證效率的同時綜合提升電機的散熱性能指標？如何優(yōu)化電機振動和噪音？如何盡可能的壓縮產(chǎn)品開發(fā)周期、降低產(chǎn)品的開發(fā)成本？上述問題嚴重制約著電機研發(fā)、設(shè)計企業(yè)和研究院所的長期穩(wěn)定發(fā)展，以及產(chǎn)品的核心競爭力提升。
為了推進中國電機設(shè)計企業(yè)和院所的產(chǎn)品設(shè)計能力提升、解決電機設(shè)計工程師在實際設(shè)計中面臨的工程問題；同時，也為了讓廣大電機設(shè)計工程師更好的使用軟件，普及ANSYS電機多物理場耦合分析高級功能， ANSYS公司（原廠）特定于12月4日在上海開辦 “電機多場耦合仿真（電磁、流體、振動、噪聲耦合分析）”專題班，幫助您全面了解ANSYS軟件最新功能與使用技巧，解答您在軟件使用中的疑惑與問題，并將上述軟件的各項功能靈活高效地應(yīng)用于仿真中，解決目前一些研究熱點中的仿真難題，提升高效電機產(chǎn)品研制和設(shè)計效率。
培訓合格者發(fā)放ANSYS技術(shù)培訓認證證書。
展開 5 結(jié)束語
本文采用電磁-機械-流體耦合分析的方法，研究了非晶合金電機的電磁振動特性，并基于電磁場、機械振動以及流體的有限元聯(lián)合分析，對一臺小型非晶合金樣機進行了計算，具體如下:
(１) 通過電磁場和機械場的耦合分析，計算出定子齒部表面的徑向電磁力和切向電磁轉(zhuǎn)矩，表明徑向電磁力是產(chǎn)生電磁噪聲的主要原因；
(２) 機械場和聲場的分析計算表明，非晶定子部分所受應(yīng)力較大，振動位移和噪聲都大于硅鋼電機，非晶電機的噪聲高出硅鋼電機約５ ｄＢ；對振動位移進行頻譜分析，結(jié)果表明該電機在１００ Ｈｚ、１ ５００ Ｈｚ、２ ３００ Ｈｚ 附近有較大的振動位移分量；
(３) 非晶電機的電磁振動性能比傳統(tǒng)硅鋼電機的要差。
展開 摘要
：電機模態(tài)的準確分析是實現(xiàn)電機低噪聲驅(qū)動設(shè)計的重要環(huán)節(jié)。當電機模態(tài)頻率與對應(yīng)階次徑向電磁力波頻率接近時，會產(chǎn)生共振。以一臺6極36槽的70 kW商務(wù)車主驅(qū)動永磁同步電機(PMSM)為研究對象,對比分析轉(zhuǎn)子開輔助槽和針對一階齒諧波的轉(zhuǎn)子分段斜極方法對電磁力波的影響。采用轉(zhuǎn)子開輔助槽和轉(zhuǎn)子分段斜極的優(yōu)化方法后,0階12倍頻徑向電磁力波幅值可減小79%。建立電機三維有限元模態(tài)仿真模型，分析電機結(jié)構(gòu)部件對模態(tài)的影響，結(jié)合常用車載驅(qū)動電機的安裝固定方式對外殼進行約束,分析不同約束方式下電機的模態(tài)特性。結(jié)果表明，在峰值功率8 000 r/min的工況下，優(yōu)化設(shè)計方案下的0階12倍頻的徑向電磁力波幅值較大,但由于頻率為4 800 Hz,遠離電機模態(tài)的固有頻率，因此不會發(fā)生共振，降低了電磁噪聲。
關(guān)鍵詞
：電磁力波;模態(tài);輔助槽;斜極;永磁同步電機
0引言
電機的結(jié)構(gòu)噪聲是電機結(jié)構(gòu)受到激振源激勵而產(chǎn)生的，主要來源有機械振動和電磁振動⑴。機械振動由軸承摩擦或轉(zhuǎn)子不平衡等因素引起， 可以通過采用低噪聲軸承、提高加工工藝和裝配精度等措施來改善；電磁振動由作用于定子結(jié)構(gòu)上的電磁力波引起，是引起車用永磁同步電機(PMSM)噪聲的重要因素。
19世紀20年代初,Fritze首次提出電機電磁噪聲主要由定、轉(zhuǎn)子之間的徑向電磁力產(chǎn)生⑵。文獻［3］是較早分析PMSM電磁噪聲激振源的文章，將激振源歸為轉(zhuǎn)矩波動和定、轉(zhuǎn)子之間的徑向電磁力波,發(fā)現(xiàn)電機振動噪聲的頻率特征與上述激振源的頻率特征有很強的關(guān)聯(lián)性。文獻［4］全面闡述了車用電機振動與噪聲的產(chǎn)生機理，從理論層面深入分析電機電磁噪聲的來源,揭示了電磁噪聲和電機結(jié)構(gòu)參數(shù)以及控制參數(shù)之間的關(guān)系。
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ansys電磁噪聲分析的最新內(nèi)容
1.三維電磁感應(yīng)加熱（附帶完整計算命令流及注釋說明）2.鋼球的淬火（附帶完整計算命令流及注釋說明）3.二維靜態(tài)磁場分析（附帶完整計算命令流及注釋說明）。
三維電磁感應(yīng)加熱---感應(yīng)加熱的激勵源為365000HZ的交流電，線圈電流密度為2.04e8A/m^2，線圈和管子的幾何模型如下圖所示：
鋼球的淬火---淬火是把鋼加熱到臨界溫度以上，保溫一段時間，然后快速冷卻的一種熱處理工藝方法
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(yīng)用工程師
編輯整理：王楊 | Ansys 主任應(yīng)用工程師
噪聲、振動和聲振粗糙度（NVH）是電機設(shè)計與性能的關(guān)鍵因素。過高的NVH會導致產(chǎn)品壽命縮短
噪聲、振動和聲振粗糙度（NVH）是電機設(shè)計與性能的關(guān)鍵因素。過高的NVH會導致產(chǎn)品壽命縮短、維護成本增加和客戶滿意度下降。因此，在設(shè)計階段早期解決NVH挑戰(zhàn)至關(guān)重要，以避免設(shè)計階段后期出現(xiàn)重大NVH問題。
電機NVH分析本質(zhì)上是一個結(jié)合了電磁和機械分析的、復雜的多物理場問題——因為電機NVH問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，全面了解電機的電磁和機械屬性對于準確預測其NVH
在ANSYS Workbench的電磁場分析中，導體通電產(chǎn)生磁場，導體設(shè)置有兩種方法：
1.第一種為導體方法：加載電壓和電流，自動設(shè)置電流的流向，進而計算出磁場，這種方式的優(yōu)勢是僅僅需要電流的流入位置和流出位置，給定電流值就可以了，無論其形狀多么復雜，導體的電流如圖所示。
在端面的磁場如圖所示
但是這種方式中的電流流向會出現(xiàn)走最小電阻的方式，類似河流中的水流，彎曲的狀態(tài)下，
本文以二維靜態(tài)磁場為例，介紹一下使用遠場單元注意事項，并給出一個簡單的APDL算例，軟件版本ANSYS19.0。
一、問題介紹及注意事項
對于ANSYS二維靜態(tài)磁場分析，磁力線總是平行或垂直于邊界的，有時與實際情況是不符的，這時候就要引入infin110等遠場單元。下面就以infin110為例，列出幾項遠場單元的注意事項：
1）infin110只需在最外層劃分一層單元
1 引言
隨著市場需求嚴苛程度不斷提高，變壓器容量增大，其運行穩(wěn)定性成為了用戶關(guān)注度極高的問題。
變壓器性能包括散熱、噪聲、振動、抗短路能力等眾多因素，變壓器作為電站主要設(shè)備之一，并且是變電站主要噪聲源設(shè)備是研究的重點，因此變壓器的噪聲問題一直是設(shè)計人員關(guān)注的重點。
本文根據(jù)GB/T1094.10變壓器聲級測定標準，結(jié)合變壓器額定負載運行工況，基于ANSYS Workbench
下面介紹一下基于ANSYS Workbench平臺的電機電磁噪聲仿真分析：
電動機與發(fā)電機等電力設(shè)備的噪聲起因很多，有電磁振動噪聲、機械噪聲及流致噪聲等等，本文通過ANSYS公司的官方案例為操作背景，詳細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)分析的載荷計算振動噪聲。
1.電磁模型建立與分析
來源 | 非晶中國 編者按：電動汽車的研制成為汽車發(fā)展的必然趨勢，電動汽車的關(guān)鍵技術(shù)之一是電機技術(shù)。將非晶合金材料應(yīng)用在電機定子鐵芯上，對其損耗和磁通密度脈動進行研究和分析，得知非晶合金定子電機損耗小于硅鋼片電機，磁通密度脈動穩(wěn)定性好于硅鋼片。通過裝在概念車測試，非晶合金電機概念車的續(xù)航里程比硅鋼片電機的長，非晶合金電機的平穩(wěn)性更好些。本文工作的作者為寧波工程學院朱佳瑤。 引 言 將非晶合金作為電
噪聲、振動與聲振粗糙度（Noise、Vibration、Harshness）(在~20Hz-20kHz之間)的常見術(shù)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(qū)動轉(zhuǎn)子軸的磁力，也可能是更大的驅(qū)動系統(tǒng)的一部分，比如軸承和/或齒輪。
圖1 汽車NVH示意圖
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(zhàn)，如果不加以解決，
電動機與發(fā)電機等電力設(shè)備的噪聲起因很多，有電磁振動噪聲、機械噪聲及流致噪聲等等，本文通過ANSYS公司的官方案例為操作背景，詳細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)分析的載荷計算振動噪聲。
1.電磁模型建立與分析
如圖1所示為一個電機模型，電機的額定輸出功率為550W，額定電壓為220V，極對數(shù)為4，定子齒數(shù)為24個，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為1500rpm，求電磁振動產(chǎn)生的噪聲大小
