電機振動噪聲控制
關注創建者：匿名 創建時間：2021-11-10
電機振動噪聲控制的視頻教程
永磁電機電磁振動噪聲
針對永磁電機電磁振動噪聲，通過Maxwell仿真手段去解決電磁噪聲，振動，諧響應分析，模態分析等工程問題，適合人群（工程人員，學術人員）
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Simcenter 3D電機振動噪聲分析
本視頻旨在進行建立電機的聲場進行振動噪聲的分析，采用Simcenter 3D建立聲場，將電機的電磁力映射到電機結構定子齒端進行分析。結合官方教程具體操作請看視頻。
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電機振動噪聲控制的實例教程
但是，對于電動車來說，發動機被電機取代，發動機的缺失并沒有改善電動汽車的振動噪聲問題，電機高頻噪聲更加明顯；電機直接連接變速器形成一體化的動力總成，由此引發的振動噪聲性能也與傳統汽車不同；此外，在整車情況下應結合噪聲級評價指標以及心理學客觀評價參數對電機進行聲品質的研究。
目前，國內外對電動汽車驅動電機振動噪聲研究相對較少。本文從驅動電機對整車聲振特性影響研究、驅動電機振動噪聲激勵源的研究、基于磁固耦合的電機振動噪聲動態響應分析研究、電機振動噪聲控制優化研究、對電機噪聲傳播路徑控制的研究等五個方面闡述電動汽車驅動電機噪聲研究現狀。
2 驅動電機對整車振動噪聲的影響研究
研究驅動電機噪聲對整車噪聲的影響有利于確定電機振動噪聲的研究重點。2008年，蔡建江等對燃料電池轎車進行試驗，得出在超過某一車速下，驅動電機振動幅值變化和車內噪聲的頻率變化基本一致，且在高速工況下車內噪聲最主要頻率成分為電機轉速的基頻或諧頻。2012年，Humbert等提出電機的切向電磁力對變速器的振動特性產生影響，但缺少具體的分析。2014年相龍洋等人對新型純電動小車進行試驗，并對車內各部分進場噪聲信號進行偏相干分析】，得出電動汽車高速行駛時，電機噪聲為主要源頭。2015年方源等人對某集中驅動式電動車進行試驗研究，得出隨著車速的增加，相比于動力總成其他部分，電機端部的聲壓級波動較大，且電機高頻噪聲增大，對整車的聲品質產生主要影響。
展開 ? 目前世界各國對電機振動和噪聲研究主要集中在電磁力波的研究，定子振動特性及聲學特性研究，軸承和電刷的制造和裝配工藝，冷卻風扇的合理設計和選用，主要采用吸、隔、消的方法與措施。
振動是噪聲的來源，電機的振動與傳統發動機的振動形式不同，原理也不盡相同，因此對汽車動力總成的影響也不同，電機的振動噪聲對車輛的吸聲和隔聲要求與傳統車不同，動力總成懸置的設計也不同。對振動的控制要從了解電機的特性本身基礎上進行控制。
人體對振動的靈敏度取決于振動頻率，人體對振動最敏感的頻率范圍是2-20Hz，在這個頻率范圍內感覺域是0.003g,不快域是0.05g，不可忍域是0.5g，電機的振動波形式不是單一的正弦波，而是由許多不同頻率成分的波形成。
電動機產生振動，會使繞組絕緣和軸承壽命縮短，影響滑動軸承的正常潤滑，振動力促使絕緣縫隙擴大，使外界粉塵和水分入侵其中，造成絕緣電阻降低和泄露電流增大，甚至形成絕緣擊穿等事故。另外，電動機產生振動，又容易使冷卻器水管振裂，焊接點振開，同時會造成負載機械的損傷，降低工件精度，會造成所有遭到振動的機械部分的疲勞，會使地腳螺絲松動或斷掉，電動機又會造成碳刷和滑環的異常磨損，甚至會出現嚴重刷火而燒毀集電環絕緣，電動機將產生很大噪音，這種情況一般在直流電機中也時有發生。
展開 摘要：永磁有刷直流電機噪聲是汽車空調箱系統主要噪聲源之一，控制其振動噪聲對提高汽車乘坐舒適性尤為重要。首先，針對永磁有刷直流電機建立電磁場二維有限元模型，計算電機的瞬態磁場，分析電磁激振力特性；其次建立電機三維有限元結構模型，計算各階模態頻率，并通過模態實驗驗證有限元模型的準確性；然后將電磁激振力加載到三維結構有限元模型上，計算電機的瞬態動力學響應，發現在600 Hz振動位移最大，并通過電機振動響應實驗驗證了計算結果的準確性。在此基礎上，針對600 Hz 處的振動噪聲提出三種傳遞路徑優化方案:電機橡膠隔振墊結構優化、法蘭盤結構優化、電機安裝方式優化，并通過實驗驗證三種降噪方案的有效性。
隨著人們對汽車質量與舒適性要求越來越高，汽車NVH（Noise，Vibration and Harshness）已成為汽車品質的一個重要指標。對于新能源汽車而言，沒有發動機振動噪聲的掩蓋，汽車空調系統噪聲顯得尤為突出。永磁有刷直流電機廣泛應用于汽車空調系統鼓風機，其噪聲是空調系統鼓風機主要噪聲源之一。因此，抑制車用永磁有刷直流電機的振動噪聲，對提高汽車舒適性極為重要。
Parente D 等對用于雨刷的永磁直流電機在不修改轉子沖壓和斜槽的情況下，只優化永磁體的形狀來降低齒槽轉矩的峰值從而降低噪聲。Lee S H等針對減小內置式永磁電機的電磁噪聲提出一種基于削弱齒槽轉矩的方法。Tao S等通過優化極槽配合來降低電磁噪聲，實驗發現8極9槽電機比8極12 槽電機噪聲大15 dB(A)。左曙光等分析了不同極槽配合和繞組層數電機最低階徑向力波的階數和來源，并針對槽數相同極數不同電機的最低階徑向力波的幅值進行了比較,發現力波階數小的極槽配合會引起大的振動，而且對于相同槽數的電機，極對數大的電機的振動也更大。
展開 摘要：永磁有刷直流電機噪聲是汽車空調箱系統主要噪聲源之一，控制其振動噪聲對提高汽車乘坐舒適性尤為重要。首先，針對永磁有刷直流電機建立電磁場二維有限元模型，計算電機的瞬態磁場，分析電磁激振力特性；其次建立電機三維有限元結構模型，計算各階模態頻率，并通過模態實驗驗證有限元模型的準確性；然后將電磁激振力加載到三維結構有限元模型上，計算電機的瞬態動力學響應，發現在600 Hz振動位移最大，并通過電機振動響應實驗驗證了計算結果的準確性。在此基礎上，針對600 Hz 處的振動噪聲提出三種傳遞路徑優化方案:電機橡膠隔振墊結構優化、法蘭盤結構優化、電機安裝方式優化，并通過實驗驗證三種降噪方案的有效性。
隨著人們對汽車質量與舒適性要求越來越高，汽車NVH（Noise，Vibration and Harshness）已成為汽車品質的一個重要指標。對于新能源汽車而言，沒有發動機振動噪聲的掩蓋，汽車空調系統噪聲顯得尤為突出。永磁有刷直流電機廣泛應用于汽車空調系統鼓風機，其噪聲是空調系統鼓風機主要噪聲源之一。因此，抑制車用永磁有刷直流電機的振動噪聲，對提高汽車舒適性極為重要。
Parente D 等對用于雨刷的永磁直流電機在不修改轉子沖壓和斜槽的情況下，只優化永磁體的形狀來降低齒槽轉矩的峰值從而降低噪聲。Lee S H等針對減小內置式永磁電機的電磁噪聲提出一種基于削弱齒槽轉矩的方法。Tao S等通過優化極槽配合來降低電磁噪聲，實驗發現8極9槽電機比8極12 槽電機噪聲大15 dB(A)。左曙光等分析了不同極槽配合和繞組層數電機最低階徑向力波的階數和來源，并針對槽數相同極數不同電機的最低階徑向力波的幅值進行了比較,發現力波階數小的極槽配合會引起大的振動，而且對于相同槽數的電機，極對數大的電機的振動也更大。
展開 摘要：永磁有刷直流電機噪聲是汽車空調箱系統主要噪聲源之一，控制其振動噪聲對提高汽車乘坐舒適性尤為重要。首先，針對永磁有刷直流電機建立電磁場二維有限元模型，計算電機的瞬態磁場，分析電磁激振力特性；其次建立電機三維有限元結構模型，計算各階模態頻率，并通過模態實驗驗證有限元模型的準確性；然后將電磁激振力加載到三維結構有限元模型上，計算電機的瞬態動力學響應，發現在600 Hz振動位移最大，并通過電機振動響應實驗驗證了計算結果的準確性。在此基礎上，針對600 Hz 處的振動噪聲提出三種傳遞路徑優化方案:電機橡膠隔振墊結構優化、法蘭盤結構優化、電機安裝方式優化，并通過實驗驗證三種降噪方案的有效性。
隨著人們對汽車質量與舒適性要求越來越高，汽車NVH（Noise，Vibration and Harshness）已成為汽車品質的一個重要指標。對于新能源汽車而言，沒有發動機振動噪聲的掩蓋，汽車空調系統噪聲顯得尤為突出。永磁有刷直流電機廣泛應用于汽車空調系統鼓風機，其噪聲是空調系統鼓風機主要噪聲源之一。因此，抑制車用永磁有刷直流電機的振動噪聲，對提高汽車舒適性極為重要。
Parente D 等對用于雨刷的永磁直流電機在不修改轉子沖壓和斜槽的情況下，只優化永磁體的形狀來降低齒槽轉矩的峰值從而降低噪聲。Lee S H等針對減小內置式永磁電機的電磁噪聲提出一種基于削弱齒槽轉矩的方法。Tao S等通過優化極槽配合來降低電磁噪聲，實驗發現8極9槽電機比8極12 槽電機噪聲大15 dB(A)。左曙光等分析了不同極槽配合和繞組層數電機最低階徑向力波的階數和來源，并針對槽數相同極數不同電機的最低階徑向力波的幅值進行了比較,發現力波階數小的極槽配合會引起大的振動，而且對于相同槽數的電機，極對數大的電機的振動也更大。
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電機振動噪聲控制的最新內容
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
雙通道H橋驅動器（用于電機控制）結構組成：其核心是兩個獨立的H橋電路。每個H橋由四個開關元件（通常是MOSFET）構成，分為上、下橋臂。電機連接在兩個橋臂的中點之間。雙通道設計意味著可以獨立控制兩個直流電機。
工作原理：
正轉/反轉：通過控制對角線上的一對開關管導通（如左上+右下），另一對關閉，來改變流過電機的電流方向，從而實現電機的正反轉。
調速：采用PWM（脈沖寬度調制）技術，通過快速開關
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
基于AVL EXCITE M與Simulink控制耦合的電機諧波注入NVH分析
前言
在新能源汽車、工業伺服系統等核心應用場景中，電驅系統的高頻嘯叫與低頻轟鳴問題，已成為制約產品 NVH（振動噪聲）性能提升的核心痛點與技術難題。此類噪聲的核心誘因在于電磁力波激勵引發的結構振動及空氣輻射噪聲，傳統采用阻尼敷設、結構拓撲優化等被動降噪手段，不僅存在研發成本高、周期長的局限，還可能犧牲動力總成功率密度與空間布局靈活性
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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、維護成本增加和客戶滿意度下降。因此，在設計階段早期解決NVH挑戰至關重要，以避免設計階段后期出現重大NVH問題。
電機NVH分析本質上是一個結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構組件（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
雙通道H橋電流控制電機驅動器是一種電子電路，用于獨立控制兩個直流電機的方向、速度和制動。它基于H橋拓撲結構，每個通道包含四個開關元件（如MOSFET或晶體管），形成一個“H”形電路，電機作為負載連接在橋臂上。?
雙通道設計允許同時控制兩個電機，每個通道獨立工作。例如，一個通道控制電機1，另一個控制電機2，通過各自的PWM信號和方向控制實現多軸運動（如機器人輪子驅動）。?電流控制通常通過檢測電機電流反饋
刷式直流電機驅動器由定子、轉子和電刷三部分組成。定子產生固定磁場，轉子攜帶電流在磁場中受力旋轉，電刷則負責將直流電源引入轉子繞組，實現電流換向。當電流通過轉子繞組時，會在磁場中受到安培力的作用，從而驅動轉子旋轉。
刷式直流電機驅動器的結構相對簡單，但具有較高的效率和可靠性。其中，電刷是實現電流換向的關鍵部件，通常由碳材料制成，具有良好的導電性和耐磨性。此外，直流有刷電機還具有啟動轉矩大、調速范圍廣等優點
在機器人日益普及的今天，無論是工廠里的機械臂、醫院中的手術機器人，還是物流倉庫中的AGV小車，它們的穩定性、精度和靜音性能，直接決定了其在實際應用中的表現。
然而，振動與噪聲問題，常常成為機器人性能提升的“隱形殺手”。如何精準測量、分析與控制這些“看不見的干擾”？HBK憑借其領先的測試測量技術，為機器人行業提供了從傳感器到軟件的一站式振動與噪聲解決方案。
?? 振動測試
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
