電機(jī)低頻噪聲的案例
電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)振動(dòng)噪聲問(wèn)題分析優(yōu)化
因?yàn)轵?qū)動(dòng)電機(jī)表面是不規(guī)則的，氣流遇到凸起阻礙時(shí)會(huì)產(chǎn)生類(lèi)似笛聲的聲音，隨轉(zhuǎn)動(dòng)部件和固定部件之間氣隙的減小而增強(qiáng) [8]。
4 驅(qū)動(dòng)電機(jī)噪聲優(yōu)化
4.1 電磁噪聲優(yōu)化
針對(duì)電磁噪聲的優(yōu)化要考慮的因素比較多，因?yàn)樵诳刂齐姶?em>噪聲的同時(shí)，還需要使驅(qū)動(dòng)電機(jī)的性能符合要求。電磁噪聲大小主要與氣隙中定子、轉(zhuǎn)子之間的相互作用產(chǎn)生的徑向力，電機(jī)組成部件的動(dòng)態(tài)響應(yīng)有關(guān)，因此可以采取以下措施來(lái)減小驅(qū)動(dòng)電機(jī)電磁噪聲：合理選擇氣隙磁密，以使在降低噪聲的同時(shí)更好的平衡驅(qū)動(dòng)電機(jī)的性能；增加定子槽數(shù)以減少諧波分布系數(shù)，以減小徑向電磁力諧波及轉(zhuǎn)矩脈動(dòng) [9]；轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)時(shí)由直槽改為斜槽；降低驅(qū)動(dòng)電機(jī)定子表面的動(dòng)態(tài)振動(dòng)；選擇合適的槽配合來(lái)降低驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電磁噪聲。
4.2 機(jī)械噪聲優(yōu)化
針對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的機(jī)械噪聲優(yōu)化主要分為兩方面進(jìn)行，一方面是對(duì)軸承噪聲進(jìn)行控制，另一方面是對(duì)由轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡問(wèn)題產(chǎn)生的噪聲進(jìn)行控制。
對(duì)軸承噪聲可采取以下措施：軸承徑向游隙的大小要適當(dāng)，過(guò)大會(huì)使電機(jī)的低頻噪聲變大，過(guò)小會(huì)使電機(jī)高頻變大；選擇密封軸承，避免雜物及油污進(jìn)入；軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要合理，使軸承內(nèi)圈與轉(zhuǎn)軸的配合，軸承外圈與軸承室的配合更加
恰當(dāng)。
針對(duì)轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡問(wèn)題可采取以下措施：提高轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡精度，應(yīng)大于 G2.5，盡量
減少驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作時(shí)因轉(zhuǎn)子質(zhì)量分布不均勻產(chǎn)生的離心力的大小。
展開(kāi) 空調(diào)器電動(dòng)機(jī)低頻噪聲分析介紹
空調(diào)器噪聲主要由室外側(cè)噪聲和室內(nèi)側(cè)噪聲構(gòu)成。
室外側(cè)噪聲主要指壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中與殼體結(jié)構(gòu)和管路共振產(chǎn)生的噪聲。室內(nèi)側(cè)噪聲主要指風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)和高速流動(dòng)的制冷劑與殼體結(jié)構(gòu)和管路共振產(chǎn)生的噪聲。
噪聲按頻率分為低頻噪聲、中高頻噪聲。
目前對(duì)于空調(diào)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(duì)800 Hz以下的低頻噪聲的機(jī)理和降噪手段研究較少。
研究表明，消費(fèi)者對(duì)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(kāi) 電機(jī)振動(dòng)噪聲建模分析：ANSYS電機(jī)振動(dòng)噪聲分析
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(duì)電機(jī)定子建立外流場(chǎng)模型，形狀可以自行定義。然后將諧響應(yīng)分析的速度分布導(dǎo)入流場(chǎng)模型中定子外表面部分，并設(shè)定聲場(chǎng)分析邊界條件，如下所示。
圖10 導(dǎo)入諧響應(yīng)速度分布
圖11 噪聲分析邊界條件
圖12 SPL分布圖
6. 結(jié)論與展望
通過(guò)ANSYS Workbench可以方便的分析電機(jī)振動(dòng)噪聲，此外在此基礎(chǔ)上還可以進(jìn)行多轉(zhuǎn)速分析以及對(duì)電機(jī)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化分析。
文章來(lái)源：易仿真
展開(kāi) 多相電機(jī)噪聲：電機(jī)噪聲的產(chǎn)生與輻射
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) 
轎車(chē)聲固耦合低頻噪聲的有限元分析
轎車(chē)聲固耦合低頻噪聲的有限元分析
惠巍，劉史，吳立臺(tái)
〔西北工業(yè)人學(xué)機(jī)電學(xué)院，西安710072)
[摘要】建立結(jié)構(gòu)載荷激勵(lì)卜乘坐室空腔聲學(xué)系統(tǒng)和聲固禍合系統(tǒng)的有限元模型利用有限元軟件ANSYS
和IM S V irtual l}對(duì)某轎車(chē)乘坐室結(jié)構(gòu)與空腔聲模態(tài)的頻率和振型進(jìn)行分析.采用自接法和模態(tài)疊加法對(duì)該轎車(chē)
車(chē)內(nèi)噪聲仿真結(jié)果進(jìn)行比較.指出采用模態(tài)疊加法計(jì)算聲固禍合問(wèn)題時(shí).對(duì)于結(jié)構(gòu)模態(tài)階數(shù)的提取要求通過(guò)計(jì)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(jié)構(gòu)振動(dòng)引起的車(chē)內(nèi)低頻噪聲提供結(jié)構(gòu)修改和聲學(xué)修改
依抓
關(guān)鍵詞:乘坐室，有限元模型，聲固藕合，模態(tài)疊加法
轎車(chē)聲固耦合低頻噪聲的有限元分析.rar
展開(kāi) 新能源汽車(chē)電機(jī)低頻電磁場(chǎng)仿真應(yīng)用
一、背景介紹
隨著新能源汽車(chē)的普及，電機(jī)作為新能源汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的核心組成部分，其重要性不言而喻。電機(jī)使電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，通過(guò)傳動(dòng)系統(tǒng)將機(jī)械能傳遞到車(chē)輪，驅(qū)動(dòng)汽車(chē)行駛。新能源汽車(chē)電機(jī)的發(fā)展經(jīng)歷了從初步探索到技術(shù)成熟的多個(gè)階段。早期，新能源汽車(chē)電機(jī)技術(shù)相對(duì)落后，存在效率低、功率密度低、可靠性差等問(wèn)題。然而，隨著科技的進(jìn)步和市場(chǎng)的推動(dòng)，新能源汽車(chē)電機(jī)技術(shù)不斷取得突破。
通過(guò)低頻電磁場(chǎng)仿真可以分析得出電機(jī)的磁場(chǎng)分布、電磁力、轉(zhuǎn)矩、功率等性能指標(biāo)，從而優(yōu)化電機(jī)的設(shè)計(jì)方案，提升電機(jī)性能。不僅如此，仿真分析還可實(shí)現(xiàn)在電機(jī)打樣前多次調(diào)整設(shè)計(jì)參數(shù)，能夠有效降低電機(jī)廠家打樣成本，提高研發(fā)生產(chǎn)效率和樣機(jī)出廠質(zhì)量，逐漸成為電機(jī)設(shè)計(jì)制造過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)。
二、云道智造仿真平臺(tái)
云道智造通用多物理場(chǎng)仿真PaaS平臺(tái)伏圖(Simdroid)具備完備的低頻電磁場(chǎng)分析功能，支持多物理場(chǎng)耦合仿真，為仿真工作者提供前處理、求解分析和后處理工具。功能特點(diǎn)：
電場(chǎng)、電流場(chǎng)和磁場(chǎng)的靜態(tài)、瞬態(tài)和時(shí)諧分析，通電導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)和場(chǎng)路耦合分析等分析類(lèi)型；
電荷、電流、電壓、電路和外加電磁場(chǎng)等激勵(lì)；
懸浮電位、周期邊界、開(kāi)放邊界和滑動(dòng)邊界等邊界條件；
電容、電導(dǎo)、電感、損耗、電磁力等后處理計(jì)算功能。
作為仿真PaaS平臺(tái)，伏圖內(nèi)置的APP開(kāi)發(fā)器支持用戶以無(wú)代碼化的方式便捷封裝參數(shù)化仿真模型及仿真流程，將仿真知識(shí)、專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為可復(fù)用的仿真APP。封裝好的仿真APP可通過(guò)工業(yè)仿真APP商店Simapps，實(shí)現(xiàn)云端部署與在線應(yīng)用，為用戶提供在線仿真工具。
三、電機(jī)仿真APP
1. 同步磁阻電機(jī)仿真APP
同步磁阻電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、堅(jiān)固耐用、效率高、調(diào)速范圍廣、成本較低等優(yōu)勢(shì)。
展開(kāi) 整車(chē)電機(jī)振動(dòng)噪聲：某混合動(dòng)力汽車(chē)電機(jī)噪聲分析和降噪設(shè)計(jì)
以某開(kāi)發(fā)過(guò)程中的混合動(dòng)力轎車(chē)動(dòng)力總成為研究對(duì)象，針對(duì)其開(kāi)發(fā)過(guò)程中出現(xiàn)的電機(jī)高頻噪聲過(guò)大問(wèn)題，采取正向設(shè)計(jì)方法進(jìn)行優(yōu)化，提升了該電機(jī)的NVH性能，其聲品質(zhì)有大幅提高。研究?jī)?nèi)容對(duì)工程實(shí)際具有指導(dǎo)意義。
關(guān)鍵詞
：混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)；NVH；電機(jī)
0 引言
混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)與傳統(tǒng)汽車(chē)相比結(jié)構(gòu)差異較大．傳動(dòng)系統(tǒng)及其運(yùn)行模式作了改變。致使整車(chē)的振動(dòng)噪聲與傳統(tǒng)車(chē)相比具有新特點(diǎn)，傳動(dòng)系統(tǒng)在不同模式下表現(xiàn)出不同的NVH問(wèn)題【I‘]，使得振動(dòng)噪聲的控制更為復(fù)雜。較低的背景噪聲使得原來(lái)傳統(tǒng)汽車(chē)中被掩蓋的噪聲凸顯出來(lái)，電機(jī)的高頻電磁噪聲會(huì)嚴(yán)重降低車(chē)內(nèi)噪聲的聲音品質(zhì)，同時(shí)降低乘坐舒適性。另外。電機(jī)的高扭矩和高轉(zhuǎn)速特性對(duì)齒輪系統(tǒng)的高頻嘯叫噪聲控制提出了新挑戰(zhàn)，電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力總成振動(dòng)噪聲問(wèn)題不單單是發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器的結(jié)構(gòu)噪聲和燃燒噪聲問(wèn)題．傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的變化導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī)、齒輪系統(tǒng)之間耦合振動(dòng)更為復(fù)雜。目前針對(duì)電動(dòng)汽車(chē)NVH研究的相關(guān)文獻(xiàn)較少。振動(dòng)噪聲設(shè)計(jì)應(yīng)該是正向設(shè)計(jì)而不是逆向設(shè)計(jì)。振動(dòng)噪聲問(wèn)題應(yīng)該在設(shè)計(jì)階段就進(jìn)行杜絕和優(yōu)化，而不是出廠和售后問(wèn)題。文中以某開(kāi)發(fā)過(guò)程中的混合動(dòng)力轎車(chē)動(dòng)力總成為研究對(duì)象．對(duì)其開(kāi)發(fā)過(guò)程中電機(jī)高頻噪聲過(guò)大問(wèn)題進(jìn)行正向設(shè)計(jì)，采取優(yōu)化措施。提升了該電機(jī)的NVH性能。其聲品質(zhì)有大幅提高，對(duì)工程實(shí)際有指導(dǎo)意義。
1 問(wèn)題描述及NVH測(cè)試
該車(chē)型的動(dòng)力傳動(dòng)系由發(fā)動(dòng)機(jī)、行星齒輪系統(tǒng)、主電機(jī)、電池組、后驅(qū)電機(jī)組成。樣車(chē)在試車(chē)階段純電動(dòng)模式驅(qū)動(dòng)。電機(jī)轉(zhuǎn)速6250r／min時(shí)，駕駛室存在高頻電磁噪聲，車(chē)內(nèi)噪聲主觀評(píng)價(jià)較差，聲品質(zhì)較差；另外起步階段電機(jī)的高頻電磁噪聲同樣較大。該電機(jī)為8極48槽(極對(duì)數(shù)p=4)同步電機(jī)，該混合動(dòng)力汽車(chē)的動(dòng)力傳動(dòng)系簡(jiǎn)圖如圖1所示。
展開(kāi) 電機(jī)振動(dòng)噪聲建模分析:基于ANSYS Workbench平臺(tái)的電機(jī)電磁噪聲仿真分析
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)話框中單擊Generic Rotating Machine選項(xiàng)，單擊OK按鈕，如圖5所示。
展開(kāi) 電機(jī)振動(dòng)噪聲建模分析：基于Motor-CAD的永磁同步電機(jī)E-NVH仿真分析（單一工況點(diǎn)噪聲）
目前，新能源汽車(chē)電機(jī)的噪聲問(wèn)題變得越來(lái)越突出，電機(jī)的電磁振動(dòng)噪聲是設(shè)計(jì)人員研究的熱點(diǎn)問(wèn)題，而電磁振動(dòng)噪聲的激勵(lì)源電磁力波至關(guān)重要。本文基于Motor-CAD對(duì)永磁同步電機(jī)進(jìn)行電磁振動(dòng)噪聲（E-NVH）仿真分析，為永磁同步電機(jī)的E-NVH分析提供理論依據(jù)，并為永磁同步電機(jī)的E-NVH提供優(yōu)化途徑。
Motor-CAD是全球領(lǐng)先的新能源汽車(chē)電機(jī)選型分析及設(shè)計(jì)軟件，用于新能源汽車(chē)電機(jī)的選型匹配，優(yōu)化設(shè)計(jì)，競(jìng)品分析，拆解分析等。開(kāi)發(fā)至今，已被全球主要的整車(chē)生產(chǎn)企業(yè)、電機(jī)生產(chǎn)商、科研機(jī)構(gòu)及高校等廣泛使用。
Motor-CAD集成化軟件包，可在選型、設(shè)計(jì)階段高效地對(duì)電機(jī)進(jìn)行電磁和熱性能測(cè)試；軟件包括：電磁（EMag）、熱（Therm）、機(jī)械模塊（Mechanical）和虛擬實(shí)驗(yàn)室（Lab）四個(gè)模塊，可在幾分鐘內(nèi)精確評(píng)估電磁、熱和電磁振動(dòng)噪聲特性。
本例以一臺(tái)48S8P永磁同步電機(jī)為例，對(duì)電機(jī)的電磁噪聲進(jìn)行仿真分析。通過(guò)Motor-CAD中的Mechanical模塊對(duì)電機(jī)E-NVH進(jìn)行仿真分析，為后續(xù)的降噪方案提供思路。下圖所示電機(jī)的Motor-CAD模型圖，內(nèi)置式永磁同步電機(jī)，具體的結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)置在此不再贅述。
展開(kāi) 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
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)，是優(yōu)化NVH測(cè)試精度與效率的關(guān)鍵支撐。本文深解析鑄鐵平臺(tái)在噪聲振動(dòng)測(cè)試中的基礎(chǔ)作用，融入電機(jī)噪聲測(cè)試平臺(tái)、振動(dòng)測(cè)試基準(zhǔn)平臺(tái)等高頻關(guān)鍵詞，為NVH測(cè)試方案優(yōu)化提供技術(shù)參考。
電機(jī)NVH測(cè)試的核心痛點(diǎn)是“信號(hào)干擾導(dǎo)致測(cè)試失真”。噪聲振動(dòng)信號(hào)本身具有微弱性、高頻性特點(diǎn)，測(cè)試過(guò)程中，電機(jī)運(yùn)行產(chǎn)生的振動(dòng)易引發(fā)測(cè)試基準(zhǔn)變形，車(chē)間環(huán)境噪聲、地面振動(dòng)、其他設(shè)備運(yùn)行干擾等，也會(huì)混入測(cè)試信號(hào)，導(dǎo)致真實(shí)的電機(jī)NVH信號(hào)被掩蓋。普通測(cè)試基座難以這些干擾，而鑄鐵平臺(tái)通過(guò)科學(xué)的結(jié)構(gòu)與工藝設(shè)計(jì)，從根源上優(yōu)化測(cè)試環(huán)境，為準(zhǔn)采集NVH信號(hào)筑牢基礎(chǔ)。
鑄鐵平臺(tái)在噪聲振動(dòng)測(cè)試中的基礎(chǔ)作用，主要通過(guò)三大核心價(jià)值實(shí)現(xiàn)，為NVH測(cè)試優(yōu)化提供關(guān)鍵支撐。其一，高剛性結(jié)構(gòu)保障測(cè)試基準(zhǔn)穩(wěn)定。平臺(tái)主體選用HT250強(qiáng)度灰鑄鐵或QT600球墨鑄鐵，經(jīng)高溫時(shí)效+振動(dòng)時(shí)效+自然時(shí)效三重處理，殘余應(yīng)力去除率≥99%，搭配“箱型封閉框架+十字交叉加密筋板”設(shè)計(jì)，筋板厚度≥25mm，臺(tái)面厚度≥100mm，在電機(jī)振動(dòng)載荷作用下，臺(tái)面撓度≤0.01mm/m，無(wú)塑性變形。穩(wěn)定的基準(zhǔn)面可避免電機(jī)安裝位置偏移，確保振動(dòng)傳感器采集的信號(hào)真實(shí)反映電機(jī)本身振動(dòng)特性，減少基準(zhǔn)變形導(dǎo)致的測(cè)試誤差。
其二，優(yōu)異阻尼特性抑振動(dòng)干擾。
展開(kāi) 從電機(jī)優(yōu)化到性能飛升！ANSYS Maxwell 低頻電磁場(chǎng)仿真全解析
傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法往往需要進(jìn)行大量的物理樣機(jī)試驗(yàn)，成本高且周期長(zhǎng)，而使用 ANSYS Maxwell 進(jìn)行仿真分析可以在設(shè)計(jì)階段快速評(píng)估不同設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)電機(jī)性能的影響。
（二）仿真過(guò)程
模型創(chuàng)建：使用 Maxwell 的三維建模功能，按照電機(jī)的實(shí)際尺寸精確繪制定子、轉(zhuǎn)子、繞組等部件。定義材料屬性，如定子和轉(zhuǎn)子鐵芯采用硅鋼片材料，繞組使用銅材。
設(shè)置激勵(lì)與邊界條件：在繞組上施加三相交流電壓源作為激勵(lì)，模擬實(shí)際運(yùn)行時(shí)的電流情況。設(shè)置合適的邊界條件，如磁力線平行邊界，以簡(jiǎn)化計(jì)算。
求解計(jì)算：選擇合適的求解器（如低頻交流磁場(chǎng)求解器）進(jìn)行計(jì)算，Maxwell 會(huì)根據(jù)設(shè)定的參數(shù)和模型進(jìn)行電磁場(chǎng)的數(shù)值求解。
后處理分析：通過(guò)后處理功能，生成電機(jī)內(nèi)部磁場(chǎng)分布的云圖（如下圖所示），可以清晰地看到磁力線在定子和轉(zhuǎn)子之間的分布情況。提取電磁轉(zhuǎn)矩、損耗等關(guān)鍵性能參數(shù)，分析不同負(fù)載條件下電機(jī)的運(yùn)行特性。
（三）優(yōu)化結(jié)果
通過(guò)改變定子和轉(zhuǎn)子的槽形、繞組匝數(shù)等設(shè)計(jì)參數(shù)，利用 Maxwell 進(jìn)行多次仿真對(duì)比，最終確定了最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。優(yōu)化后的電機(jī)效率提高了 5%，同時(shí)降低了運(yùn)行過(guò)程中的電磁噪聲，顯著提升了產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
四、應(yīng)用領(lǐng)域
（一）電力行業(yè)
在變壓器、電抗器等電力設(shè)備的設(shè)計(jì)中，Maxwell 可以幫助工程師優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，減少電磁損耗，提高設(shè)備的可靠性和效率。
（二）電子設(shè)備
對(duì)于手機(jī)、電腦等電子設(shè)備中的電磁兼容（EMC）設(shè)計(jì)，軟件能夠模擬電磁場(chǎng)對(duì)電路的干擾情況，指導(dǎo)工程師進(jìn)行合理的布局和屏蔽設(shè)計(jì)，確保設(shè)備正常運(yùn)行。
（三）機(jī)電產(chǎn)品
在電機(jī)、電磁閥、傳感器等機(jī)電一體化產(chǎn)品的研發(fā)過(guò)程中，Maxwell 為其電磁系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和性能評(píng)估提供了有力支持，助力產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)更高效、更智能的運(yùn)行。
展開(kāi) 
電機(jī)振動(dòng)噪聲的產(chǎn)生以及控制：振動(dòng)和噪聲的來(lái)源
先從電機(jī)的噪聲說(shuō)起，電機(jī)噪聲根據(jù)其產(chǎn)生機(jī)理的不同，大致可分為三類(lèi)：電磁噪聲、機(jī)械噪聲和空氣動(dòng)力噪聲
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電磁噪聲
電磁噪聲來(lái)源于電磁振動(dòng)，電磁振動(dòng)由電機(jī)氣隙磁場(chǎng)作用于電機(jī)鐵心產(chǎn)生的電磁力所激發(fā)，而電機(jī)氣隙磁場(chǎng)又決定于定轉(zhuǎn)子繞組磁動(dòng)勢(shì)和氣隙磁導(dǎo)。氣隙磁場(chǎng)產(chǎn)生的電磁力是一個(gè)旋轉(zhuǎn)力波，有徑向和切向兩個(gè)分量。徑向分量使定子和轉(zhuǎn)子發(fā)生徑向變形和周期性振動(dòng)，是電磁噪聲的主要來(lái)源；切向分量是與電磁轉(zhuǎn)矩相對(duì)應(yīng)的作用力矩，它使齒對(duì)其根部彎曲，并產(chǎn)生局部振動(dòng)變形，是電磁噪聲的一個(gè)次要來(lái)源。還有很多設(shè)計(jì)和故障原因，也會(huì)造成電磁噪聲的增加，例如：鐵心飽和的影響；電網(wǎng)中的諧波分量；異步電動(dòng)機(jī)斷條；裝配氣隙不均勻等等。電磁噪聲的大小與電機(jī)氣隙內(nèi)的諧波磁場(chǎng)及由此產(chǎn)生的力波的幅值、頻率和磁極數(shù)有關(guān)，也同定子的固有頻率、阻尼系數(shù)等密切相關(guān)。
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機(jī)械噪聲
電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)部分的摩擦、撞擊、不平衡以及結(jié)構(gòu)共振形成機(jī)械噪聲，主要是軸承和換向引起的。電機(jī)軸承在繁重的工作狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，滾珠和外圈滾道相接處會(huì)發(fā)生彈性變形。滾道變形隨接觸處的變化呈周期性變化，產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。軸承裝機(jī)后，內(nèi)外圈的配合及軸承游隙對(duì)電機(jī)噪聲也有一定的影響。
展開(kāi) 噪聲基礎(chǔ)及電機(jī)噪聲的測(cè)量
總的來(lái)說(shuō)，人耳對(duì)2000~5000Hz的高頻聲音更敏感，而對(duì)低頻聲音不太敏感。而A計(jì)權(quán)得到的結(jié)果與人耳的感覺(jué)十分接近，故應(yīng)用最廣。用A計(jì)權(quán)測(cè)量的聲音，后用dB(A)表示。
電機(jī)噪聲的測(cè)量與計(jì)算
聲功率級(jí)無(wú)法直接測(cè)量，聲強(qiáng)級(jí)的測(cè)量精度較差，電機(jī)噪聲的測(cè)量通常用聲壓級(jí)。
聲音有反射和折射，測(cè)量時(shí)要避免聲音疊加；同時(shí)要防止結(jié)構(gòu)聲的輻射和傳遞：這就是對(duì)消聲室和電機(jī)放置面的要求。
消聲室的測(cè)試條件近似自由場(chǎng)，電機(jī)一般應(yīng)水平放置。需要注意的是，因?yàn)榈孛孑^大且無(wú)結(jié)構(gòu)聲，所以認(rèn)為所有的聲功率都通過(guò)空氣傳播，即測(cè)試面面積只計(jì)算地面以上部分。
GB/T10069.1標(biāo)定測(cè)試點(diǎn)的數(shù)量為：H90及以下電機(jī)測(cè)前后左右四個(gè)點(diǎn)；H100~225電機(jī)測(cè)前后左右以及正上方共5個(gè)點(diǎn)；H225以上電機(jī)也是測(cè)前后左右上5個(gè)點(diǎn)，只是電機(jī)較大，相鄰兩點(diǎn)之間的測(cè)量數(shù)值之差可能大于5dB，這時(shí)就要增加測(cè)點(diǎn)，直到小于5dB為止。
測(cè)得的各點(diǎn)數(shù)值要取平均值，作為電機(jī)的聲壓級(jí)噪聲。簡(jiǎn)單的做法是各點(diǎn)數(shù)據(jù)直接相加除以點(diǎn)數(shù)，但是如前文所述，這么做是不太科學(xué)的，如同3dB+2dB≠5dB。
嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖龇ㄊ菂⒄章曇舻寞B加，把各點(diǎn)的聲壓級(jí)數(shù)值換算成與基準(zhǔn)功率的比較，再相加，取平均值，最后取對(duì)數(shù)，得到電機(jī)的聲壓級(jí)：
公式八
得到電機(jī)的聲壓級(jí)數(shù)值后，要把它換算成聲功率級(jí)。
展開(kāi) 電機(jī)振動(dòng)噪聲建模分析：基于導(dǎo)入DXF轉(zhuǎn)子模型導(dǎo)入MANATEE的振動(dòng)噪聲仿真分析
通過(guò)導(dǎo)入DXF文件與MANATEE的耦合可以更加方便，更加準(zhǔn)確的進(jìn)行電機(jī)電磁振動(dòng)噪聲的仿真分析，為用戶提供了切實(shí)可行的解決方案。
文章來(lái)源：天源科技
電機(jī)電磁噪聲后續(xù)講解
1、Maxwell建模
包括：使用RM模塊快速搭建模型，自定義參數(shù)化模型，提取不同工況的氣隙磁密，氣隙磁密到電磁力的轉(zhuǎn)化，電磁力matlab的二維傅里葉變化，電磁力自動(dòng)化分解；
2、Motor-CAD建模
電磁設(shè)計(jì)、 效率map計(jì)算
3、JMAG仿真應(yīng)用
JMAG建模，氣隙磁密提取，電磁力提取，JMAG和LMS vritual lab聯(lián)合仿真；
4、Hypermesh
動(dòng)力總成網(wǎng)格劃分、細(xì)節(jié)處理，模態(tài)分析；
4、Maxwell - Workbench聯(lián)合仿真
多工況電磁振動(dòng)計(jì)算；
5、Vritual lab應(yīng)用
聲學(xué)模型建立，電磁噪聲計(jì)算，板塊貢獻(xiàn)量計(jì)算；
