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新能源汽車電機本體的噪聲主要包括機械噪聲和電磁噪聲，機械噪聲主要是軸承噪聲，我們關注的重點是電機的電磁噪聲，其主要由兩部分構成：槽極交互引起的噪聲（驅動電流完全正弦）；PWM波載波驅動注入相電流的諧波引起的電機噪聲。基于MANATEE的階次分析電機的E-NVH問題非常復雜，要分析電機的電磁噪聲問題，就需要了解一些新的概念，本文介紹一下電機分析中的階次的概念。

階次分析幫助確定每一個獨立零部件對Overalllevel 有多大的貢獻。同時，階次分析也能夠幫助工程師確定問題來源。

，因此階次分析方法能夠有效地應用于電機故障診斷。

圖 3 為 8 極 48 槽永磁電機的噪聲頻譜圖。從圖中可以看出整個轉速、頻率分布范圍內未發現有明顯的噪聲能量突出點。從前面徑向電磁力空間階次 特征分析可知，8 極 48 槽永磁電機徑向電磁力空間階次最小為 8 階。因為電機徑向位移與電磁力空間階次的四次方成反比，8 極 48 槽永磁電機振動位移 會很小。同時，由模態分析可知定子系統的 8 階模態的固有頻率很高，因此不易發生共振。

[摘要]針對純電動汽車電機噪聲在整車上的聲學特征，介紹了在整車上測量電機噪聲的測點布置及測量工況，對測試數據進行分析，識別并驗證電機噪聲成分。分析比較了不同測試工況下的電機階次噪聲，選取具有代表意義的急加速工況進行電機噪聲分析，給出了電機階次噪聲的主客觀評價方法。文中介紹的電機噪聲測試和分析方法具有重要的工程應用價值。

由頻域響應圖可直觀觀察到：針對預設的 48 階主抑制階次，諧波注入后該階次對應的振動加速度幅值得到顯著抑制，相較于無諧波注入工況，其峰值幅值呈現明顯下降趨勢，且在電機主要工作轉速區間內，該階次振動響應的抑制效果持續穩定；進一步結合切片圖分析可見，在特定轉速區間，48 階振動加速度幅值的降幅尤為突出，部分轉速下的幅值較無諧波注入工況降低 50% 以上，實現了翻倍級的抑制效果。

Manatee力波階次分析 Manatee可通過槽極配合快速分析出主要電磁力諧波含量組成部分，例如：8極48槽永磁同步電機，可以快速得到主要的電磁力空間諧波為r=0，r=±8階；時間階次為電頻率fs的2及2的倍數次；對應階次可以看到分別由定子、轉子哪個磁場相互作用產生，如下圖所示。 2.

? 當您需要使用VirtualLab的參數運行或參數優化功能對光柵指定階次進行分析和優化時，該選項卡對您非常有幫助。 4. 單階次輸出的選項 5. 光柵階次分析器——輸出 ? 如果光柵階次分析器在光路圖中進行操作，單階次輸出值將會記錄在探測器結果選下卡中。? 記錄的數值也可用于參數運行和參數優化。

光柵詳細說明 ?為了演示一維光柵的光柵分析器，我們使用帶HR涂層的正弦光柵。 ?可以在堆棧中指定光柵參數，并且在光柵組件的編輯對話框中訪問該參數。 光柵階次分析器設置 ?定義光柵結構后，可以配置光柵階次分析器。 ?可以指定各種輸出選項。

2 電機模態分析 對于電機定子而言，除了頻率接近或相同之外，還需要考慮電磁力波的波形也需要與定子某一階模態振型相近或相同。即當徑向電磁力波某一階次與定子空間模態振型相同，且電磁力波的頻率與定子這一階模態頻率接近或相等時，定子會發生共振，故電磁力波需要從振型和頻率上與電機定子的模態階次避開，以減少電機定子系統產生的電磁噪聲。因此，研究高速電機定子模態具有重要的意義。

所以，本文針對汽車空調箱鼓風機的永磁有刷直流電機建立了電磁場二維有限元模型和三維電機結構有限元模型，計算了電機振動響應，分析了主要噪聲源階次，并針對該階次從電機噪聲的傳遞路徑角度提出降噪方案。

因此可以在二維電磁場中對電機電磁力波進行分析，從而建立電機三維模態仿真模型分析電機結構的模態參數。為了有效抑制電磁噪聲,需要使電機的各階模態頻率遠離調速范圍內對應階次的電磁力波頻率［11'12］。本文從優化電機的電磁力波角度出發,對電機模態進行準確分析并采用優化方法抑制電磁噪聲。

光柵詳細說明 ?為了演示一維光柵的光柵分析器，我們使用帶HR涂層的正弦光柵。?可以在堆棧中指定光柵參數，并且在光柵組件的編輯對話框中訪問該參數。 光柵階次分析器設置 ?定義光柵結構后，可以配置光柵階次分析器。?可以指定各種輸出選項。

通過Ansys Maxwell和 Mechanical 的耦合諧響應分析，我們可以快速獲得電機的多轉速振動噪聲瀑布圖，但是我們并未止步于此，利用Ansys最新的聲音品質設計模塊，工程師可以進一步對電機噪聲的階次與聽覺感受進行研究。利用Ansys VRXPERIENCE Sound Pro軟件擴展電機噪聲聯合仿真流程，讓仿真結果不僅能聽得見，還可以進一步開展深入的分析優化。

載荷會以階次譜來表達，對應于開關磁阻電機主階次（電機轉速基頻的6階及其諧頻）。 基于模態的受迫響應分析會通過將已更新有限元模型的結構模態與映射電磁載荷相結合，來計算主要SRM階的外殼振動。這些會用作聲學仿真的邊界條 件，計算在距SRM1米的目標麥克風位置產生的聲壓級。自動匹配層(AML)技術可仿真自由聲場條件，以實現高效的聲輻射研究。

圖16 電機變速工況電磁振動噪聲分析步驟2.4.2 變速電磁噪聲結果分析 Motor-CAD包含了豐富的噪聲后處理功能，下圖所示為噪聲階次分析結果，噪聲值由最大到小分列，由圖可知，0階12倍頻所產生的噪聲最大，8階14倍頻次之；產生噪聲的來源主要是0階、8階電磁力波。

03測試案例漢航NTS.LAB測試分析系統中的階次模態分析模塊能對振動信號的轉速和階次進行提取，使用OBMA方法對旋轉機械工作狀態下的模態進行分析。測試案例使用漢航漢航NTS.LAB的階次模態分析模塊對一塊受到旋轉機構激勵的平板結構進行分析。

電機NVH問題測試與分析方法使用BK Connect軟件進行FFT、CPB、Overall和階次分析；固有頻率特性測試與共振分析、升降速分析（掃頻分析）、聲源識別。 HBK電驅動測試方案使用HBK eDrive系統進行動態功率和瞬態扭矩、效率Map圖、轉矩波動、諧波分析、電機性能測試、電機下線檢測等。

光柵詳細說明 ?為了演示一維光柵的光柵分析器，我們使用帶HR涂層的正弦光柵。?可以在堆棧中指定光柵參數，并且在光柵組件的編輯對話框中訪問該參數。 光柵階次分析器設置 ?定義光柵結構后，可以配置光柵階次分析器。?可以指定各種輸出選項。?可以在光學設置視圖中雙擊它的元件打開分析器的編輯對話框。

PWM引起的電機嘯叫聲在噪音或者瀑布圖上，有明顯的特征，如下圖所示顯示的傘狀圖，噪音的階次線是以PWM載波頻率為中心，左右鏡像輻射而出，類似于一把半開的雨傘。因此很容易被識別出。在主觀感受上，因為頻率較高，聲音聽起來是 “嘰嘰”的嘯叫聲，聲音尖銳刺耳。聽起來不隨轉速變化而變化。