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3 車用PMSM模態(tài)分析 電機(jī)模態(tài)的準(zhǔn)確分析是實(shí)現(xiàn)電機(jī)低噪聲驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。當(dāng)電機(jī)模態(tài)頻率與對應(yīng)階次徑向電磁力波頻率接近時(shí)，會(huì)引發(fā)共振現(xiàn)象。在優(yōu)化方法的基礎(chǔ)上建立電機(jī)三維有限元模態(tài)仿真模型，分析電機(jī)結(jié)構(gòu)部件對模態(tài)的影響，結(jié)合常用車載驅(qū)動(dòng)電機(jī)的安裝固定方式對外殼進(jìn)行約束，分析不同約束方式下電機(jī)的模態(tài)特性。

諧響應(yīng)分析只考慮結(jié)構(gòu)體穩(wěn)定運(yùn)行后的受迫運(yùn)動(dòng)，不考慮激勵(lì)開始時(shí)的瞬態(tài)響應(yīng)，用來計(jì)算結(jié)構(gòu)體在簡諧載荷作用下在各個(gè)頻率上的響應(yīng)，也稱掃頻分析，用來指導(dǎo)設(shè)計(jì)避免共振。

本文研究的軸向磁通永磁同步電機(jī)用于純電動(dòng)客車，針對該電機(jī)的工作特點(diǎn)及設(shè)計(jì)指標(biāo)，從永磁電機(jī)定子、繞組、永磁體結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行分析，采用Ansys/Maxwell有限元分析軟件建立了該電機(jī)的三維有限元分析模型，對其電磁特性進(jìn)行了分析。

Motor-CAD作為國際上應(yīng)用及影響范圍最廣的電機(jī)電磁熱設(shè)計(jì)軟件，集成了磁路法、熱路法、熱網(wǎng)絡(luò)法、有限元分析法、智能優(yōu)化算法，20年積累的豐富電磁熱計(jì)算經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，有效提升了不同種類、不同冷卻型式電機(jī)電磁與熱計(jì)算精度。

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題。文中以某開發(fā)過程中的混合動(dòng)力轎車動(dòng)力總成為研究對象．對其開發(fā)過程中電機(jī)高頻噪聲過大問題進(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，對工程實(shí)際有指導(dǎo)意義。

因此，在設(shè)計(jì)早期階段解決NVH挑戰(zhàn)至關(guān)重要，以避免設(shè)計(jì)階段后期出現(xiàn)重大NVH問題。電機(jī)NVH分析本質(zhì)上是一個(gè)結(jié)合了電磁和機(jī)械分析的、復(fù)雜的多物理場問題——因?yàn)?em>電機(jī)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(jī)的電磁和機(jī)械屬性對于準(zhǔn)確預(yù)測其NVH性能至關(guān)重要。

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。

本文研究的軸向磁通永磁同步電機(jī)用于純電動(dòng)客車，針對該電機(jī)的工作特點(diǎn)及設(shè)計(jì)指標(biāo)，從永磁電機(jī)定子、繞組、永磁體結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行分析，采用Ansys/Maxwell有限元分析軟件建立了該電機(jī)的三維有限元分析模型，對其電磁特性進(jìn)行了分析。根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)制作出樣機(jī)，并進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果表明：該電機(jī)的設(shè)計(jì)方案合理，電機(jī)各項(xiàng)性能滿足設(shè)計(jì)要求。

下面介紹一下基于ANSYS Workbench平臺的電機(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。

過熱會(huì)使電機(jī)的可靠性降低，甚至于燒毀，因此熱分析與熱設(shè)計(jì)在電機(jī)電器設(shè)計(jì)中非常重要，熱分析可以優(yōu)化冷卻方案，改善冷卻效果。4） 結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、疲勞仿真。利用結(jié)構(gòu)分析軟件研究電機(jī)電器在機(jī)械載荷和熱載荷作用下的強(qiáng)度、剛度、振動(dòng)和疲勞壽命，可提高設(shè)備的可靠性。5） 噪聲分析。模擬結(jié)構(gòu)振動(dòng)噪聲和電磁噪聲。

RMxprt-調(diào)優(yōu)分析案例 作者：電機(jī)設(shè)計(jì)青年/MotorDesign Youth 時(shí)間：20211221 作者簡介：曾擔(dān)任ANSYS低頻電磁工程師一職，后入職電機(jī)企業(yè)，從事電機(jī)產(chǎn)品研發(fā)工作，電機(jī)類型涉及電勵(lì)磁同步電機(jī)、永磁同步電機(jī)、空心杯電機(jī)、軸向磁通電機(jī)等，應(yīng)用行業(yè)涉及新能源汽車、航空、醫(yī)療器械等，精通軟件且設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)豐富。

隨著驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率密度的不斷提升，對電機(jī)的最高轉(zhuǎn)速也提出了更高的要求。在IPM電機(jī)中，轉(zhuǎn)子隔磁橋需要承受更大的離心應(yīng)力，同時(shí)還必須確保足夠的隔磁性能。為了有效分散轉(zhuǎn)子應(yīng)力，磁極拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變得愈發(fā)復(fù)雜，雙層甚至多層永磁體的設(shè)計(jì)變得非常普遍。這使得隔磁橋和孔的幾何設(shè)計(jì)具有更高的自由度和復(fù)雜性。因此，如何在隔磁橋的尺寸設(shè)計(jì)中兼顧電磁性能和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，成為一個(gè)典型的多物理場權(quán)衡設(shè)計(jì)問題。

Prius2004永磁同步電機(jī)設(shè)計(jì)報(bào)告：： 磁路法、maxwell有限元法、MotorCAD溫仿真、應(yīng)力分析。(內(nèi)容比較完善，用于很需要的朋友，不支持講解，等額外服務(wù)哈。)內(nèi)容：1.Excell設(shè)計(jì)程序，可以了解這個(gè)電機(jī)是怎么設(shè)計(jì)出來的，已知功率轉(zhuǎn)矩等，計(jì)算電機(jī)的體積，疊厚，匝數(shù)等。2.Maxwell參數(shù)化仿真模型：可以學(xué)習(xí)參數(shù)化仿真模型，有限元結(jié)果可查看。3.

圖七 現(xiàn)場壓力響應(yīng)圖比較(熱澆道及噴嘴損失壓力)圖八 現(xiàn)場壓力響應(yīng)圖比較(產(chǎn)品射出)結(jié)果建準(zhǔn)電機(jī)藉由Moldex3D進(jìn)階熱流道模塊分析發(fā)現(xiàn)冷料位置，確實(shí)找出射出不穩(wěn)定與壓力異常原因。利用軟件分析之冷料位置進(jìn)行設(shè)計(jì)變更優(yōu)化，內(nèi)容包含流道設(shè)計(jì)與熱澆道加熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

所示； 設(shè)計(jì)流程 對于大多電機(jī)類型，RMxprt有相同的設(shè)計(jì)流程，如圖2.1所示； 圖2.1 設(shè)計(jì)流程樹1、Machine參數(shù) 摩擦損耗、風(fēng)阻損耗與電機(jī)轉(zhuǎn)速的平方成正比，需要輸入?yún)⒖嫁D(zhuǎn)速下的數(shù)值；

開關(guān)磁阻電機(jī)電磁計(jì)算分析在電機(jī)設(shè)計(jì)、性能預(yù)測、降低成本、提高效率和可靠性以及智能化設(shè)計(jì)等方面都具有重要的必要性。因此，在開關(guān)磁阻電機(jī)的設(shè)計(jì)和開發(fā)過程中，進(jìn)行電磁計(jì)算分析是不可或缺的一環(huán)。開關(guān)磁阻電機(jī)的電磁計(jì)算涉及多個(gè)方面，包括磁鏈、電感、電磁力、電磁轉(zhuǎn)矩等。電磁計(jì)算分析能夠準(zhǔn)確預(yù)測開關(guān)磁阻電機(jī)的各項(xiàng)性能參數(shù)，如轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、效率、功率因數(shù)等。這些性能參數(shù)是電機(jī)設(shè)計(jì)和選型的重要依據(jù)。

，還不足以對電機(jī)進(jìn)行降噪設(shè)計(jì)，電磁降噪設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是對定轉(zhuǎn)子磁場諧波分析、磁導(dǎo)諧波分析及磁動(dòng)勢諧波分析，這些根源性分析都可在MANATEE中快速顯示，在此不在一一贅述。