電機低頻噪聲
關注創建者：聲學工程師小吳 創建時間：2023-06-26
電機低頻噪聲的視頻教程
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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電機低頻噪聲的實例教程
因為驅動電機表面是不規則的，氣流遇到凸起阻礙時會產生類似笛聲的聲音，隨轉動部件和固定部件之間氣隙的減小而增強 [8]。
4 驅動電機噪聲優化
4.1 電磁噪聲優化
針對電磁噪聲的優化要考慮的因素比較多，因為在控制電磁噪聲的同時，還需要使驅動電機的性能符合要求。電磁噪聲大小主要與氣隙中定子、轉子之間的相互作用產生的徑向力，電機組成部件的動態響應有關，因此可以采取以下措施來減小驅動電機電磁噪聲：合理選擇氣隙磁密，以使在降低噪聲的同時更好的平衡驅動電機的性能；增加定子槽數以減少諧波分布系數，以減小徑向電磁力諧波及轉矩脈動 [9]；轉子設計時由直槽改為斜槽；降低驅動電機定子表面的動態振動；選擇合適的槽配合來降低驅動電機的電磁噪聲。
4.2 機械噪聲優化
針對驅動電機的機械噪聲優化主要分為兩方面進行，一方面是對軸承噪聲進行控制，另一方面是對由轉子動平衡問題產生的噪聲進行控制。
對軸承噪聲可采取以下措施：軸承徑向游隙的大小要適當，過大會使電機的低頻噪聲變大，過小會使電機高頻變大；選擇密封軸承，避免雜物及油污進入；軸承端蓋的結構設計要合理，使軸承內圈與轉軸的配合，軸承外圈與軸承室的配合更加
恰當。
針對轉子動平衡問題可采取以下措施：提高轉子的動平衡精度，應大于 G2.5，盡量
減少驅動電機工作時因轉子質量分布不均勻產生的離心力的大小。
展開 空調器噪聲主要由室外側噪聲和室內側噪聲構成。
室外側噪聲主要指壓縮機、風機電動機運行過程中與殼體結構和管路共振產生的噪聲。室內側噪聲主要指風機電動機和高速流動的制冷劑與殼體結構和管路共振產生的噪聲。
噪聲按頻率分為低頻噪聲、中高頻噪聲。
目前對于空調器800 Hz以上的中高頻噪聲研究較多，其降噪措施主要為消聲和吸聲，而對800 Hz以下的低頻噪聲的機理和降噪手段研究較少。
研究表明，消費者對低頻噪聲的敏感度要高于中高頻噪聲，即低頻噪聲引起的煩惱度要大于高頻噪聲。
展開 在圖1.2中列舉了一些環境噪聲水平的比較，常見噪聲的典型聲源聲功率級如表1.1所示。
圖1.1 聲強和可聽域與頻率的關系
圖1.2 環境噪聲水平比較
表1.1 典型聲源聲功率級
1.3 電機噪聲源
人們所關注的電機振動頻率范圍一般在0-1000Hz，而噪聲頻率在1000Hz以上。電機的振動和噪聲可分為以下三類：
·電磁振動和噪聲：與電機高次空間和時間諧波、偏心、相間不平衡、槽開口、磁飽和、鐵芯磁致伸縮與疊片等相關，；
·機械振動與噪聲：機械部件產生的振動噪聲，特別是軸承有關的振動和噪聲；
·氣動噪聲：冷卻空氣流動產生的空氣動力噪聲。
負載狀態下的噪聲源主要包括：
·電機與負載耦合而產生的噪聲：例如，軸不對中、皮帶傳動、帶有繩索的電梯滑輪、齒輪、聯軸器、往復式壓縮機；
·電機安裝在基礎或其他結構上而產生的噪音。
噪聲通過介質（結構、空氣）從噪聲源傳輸到噪聲的接收者（人、傳感器）。電機噪聲的產生和傳播過程如圖
1.3
所示，相關聲學基本原理詳見附錄
A
。
圖1.3 電機噪聲的產生和傳播
1.3.1 電磁噪聲
電磁振動噪聲是由電機內的電磁場引起的（見第2章）。
展開 轎車聲固耦合低頻噪聲的有限元分析
惠巍，劉史，吳立臺
〔西北工業人學機電學院，西安710072)
[摘要】建立結構載荷激勵卜乘坐室空腔聲學系統和聲固禍合系統的有限元模型利用有限元軟件ANSYS
和IM S V irtual l}對某轎車乘坐室結構與空腔聲模態的頻率和振型進行分析.采用自接法和模態疊加法對該轎車
車內噪聲仿真結果進行比較.指出采用模態疊加法計算聲固禍合問題時.對于結構模態階數的提取要求通過計算
仿真分析該模型低頻噪聲在頻域中的分布情況.為降低山結構振動引起的車內低頻噪聲提供結構修改和聲學修改
依抓
關鍵詞:乘坐室，有限元模型，聲固藕合，模態疊加法
轎車聲固耦合低頻噪聲的有限元分析.rar
展開 噪聲分析
在 Workbench 的 Analysis System 窗口中，選擇Harmonic Acoustic建立噪聲分析模塊，如下圖所示。
圖9 噪聲分析流程圖
對電機定子建立外流場模型，形狀可以自行定義。然后將諧響應分析的速度分布導入流場模型中定子外表面部分，并設定聲場分析邊界條件，如下所示。
圖10 導入諧響應速度分布
圖11 噪聲分析邊界條件
圖12 SPL分布圖
6. 結論與展望
通過ANSYS Workbench可以方便的分析電機振動噪聲，此外在此基礎上還可以進行多轉速分析以及對電機參數進行優化分析。
文章來源：易仿真
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電機低頻噪聲的最新內容
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
電機NVH測試優化：鑄鐵平臺在噪聲振動測試中的基礎作用
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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
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
一、軟件概述
ANSYS Maxwell 是 ANSYS 公司旗下一款功能強大的低頻電磁場仿真軟件，在電力、電子、機電等多個行業有著廣泛的應用。它基于有限元分析（FEA）、有限積分法（FIM）等先進算法，能夠精確模擬各種復雜的電磁現象，為工程師和科研人員提供可靠的設計分析工具。
二、核心功能
（一）電磁建模與分析
Maxwell 具備豐富的建模工具，可快速創建二維和三維電磁模型。用戶既可以通過軟件自帶的建模模塊繪制簡單的幾何形狀
電機電磁噪聲產生的原因大多如下所述：氣隙中存在各次諧波磁場，它們除產生切向力矩外，還會相互作用產生徑向電磁拉力，這種徑向力是一種行波，特稱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，導致定子鐵心徑向振動，定子徑向振動引起周圍空氣振動，從而產生電磁噪聲。
當電磁力波的階次低、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，該電磁力波會引起定子或者定子鐵心共振
一、背景介紹
隨著新能源汽車的普及，電機作為新能源汽車驅動系統的核心組成部分，其重要性不言而喻。電機使電能轉化為機械能，通過傳動系統將機械能傳遞到車輪，驅動汽車行駛。新能源汽車電機的發展經歷了從初步探索到技術成熟的多個階段。早期，新能源汽車電機技術相對落后，存在效率低、功率密度低、可靠性差等問題。然而，隨著科技的進步和市場的推動，新能源汽車電機技術不斷取得突破。
通過低頻電磁場仿真可以分析得出電機的磁場分布
02
PWM控制原理
對于永磁同步電機噪音，通用的來講可以分為低頻、中頻以及高頻階段，對于低頻噪聲往往與電機機械因素有關，中頻噪聲和電機本體結構電磁特征有關，而高頻噪音大都和變頻器控制器相關，最突出的是PWM開關頻率的電磁噪聲。
一、電機振動噪聲分析工具概述
隨著工業軟件及新能源等行業的發展，電機設計也逐漸趨于便捷化，在當前市場上，電機設計與分析工具主要分為路算和場算兩種。
對于大多數工程師，主要使用Ansys
電機中采用的軸承分為滾動軸承和滑動軸承兩種，滑動軸承噪聲低，在電機噪音上相對也較低，結構簡單，在微型電機中使用廣泛，而在其它類型的電機中，特別是在中小型異步電機中，由于滾動軸承具有使用維護方便，運轉精度高，起動性能好，可使電機軸向結構緊湊以及成本低等諸多優點，使用更多。
在正常情況下，軸承裝入電機后，電機的軸承噪聲和單個軸承的噪聲有著密切的關系，噪聲小的軸襯裝入電機后，電機噪聲也小，但是也有不少情況是噪聲小的軸襯裝入電機后
0 前言
近年來在汽車行業，新能源汽車是一個關注度比較高的領域，在國家政策的支持（北京，上海，深圳等城市送牌），互聯網企業的涉足，以及傳統汽車廠商的發力的情況下，推出了各種各樣的新能源車，包括純電動汽車和混動汽車。特斯拉作為全球NO.1的新能源汽車品牌，在市場上已經銷售多年。造車新勢力中的蔚來，樂視，華人運通，威馬，零跑，小鵬等等，也都開發出了各種各種的車型，有的也已經量產，大街上隨處可見
