高压电机电磁噪声的分析及控制

现代电机设计朝着大电流、高磁密及结构轻巧的方向发展,但同时电机也产生了更大的电磁噪声。为提高电机的品质,可通过改变槽配合、采用斜槽和增大气隙等方法,提高电磁力波阶数、改变力波频率、降低力波的幅值来实现降低高压异步电动机的电磁噪声。并结合生产实践加以说明,如何判断电磁噪声,从而有针对性地采取措施来降低电磁噪声。     

异步电机电磁振动分析和评价

三相异步电机运行时,气隙中存在基波与一系列谐波磁场,它们互相作用除产生引起转矩的切向力外,还会产生许多高次、频率各不相同的旋转径向电磁力波.对于6级、8级等级数更高的电机,转速较低,电磁力波导致的槽频率成分可能不超过1000Hz,从而位于振动烈度频率范围评价区间之内,当槽频率成分幅值较大时,会导致电机振动烈度值超标.现...     

吸油烟机用交流异步电机电磁噪声的分析与解决

交流异步电机产生的电磁异音会严重影响用户体验,需要着重解决.首先通过听音法、频谱分析法、突然断电法、音频函数分析法对故障样机产生的一高一低的两个异常噪声进行诊断,确定了异音为1033 Hz、400 Hz的电磁异音;然后通过机理分析、理论频率计算确定了电磁噪声类型分别为定、转子齿谐波相互作用导致的噪声以及基波磁场与电源谐波共同作用导致的噪声,并针对噪声类型分别提出了优化定转子槽配比、工字型胶垫的解决方案.最后通过频谱分析、听音测试,证明解决措施有效.     

车用永磁同步电机的电磁噪声分析与抑制

电机模态的准确分析是实现电机低噪声驱动设计的重要环节。当电机模态频率与对应阶次径向电磁力波频率接近时,会产生共振。以一台6极36槽的70 kW商务车主驱动永磁同步电机(PMSM)为研究对象,对比分析转子开辅助槽和针对一阶齿谐波的转子分段斜极方法对电磁力波的影响。采用转子开辅助槽和转子分段斜极的优化方法后,0阶12倍频径向电磁力波幅值可减小79%。建立电机三维有限元模态仿真模型,分析电机结构部件对模态的影响,结合常用车载驱动电机的安装固定方式对外壳进行约束,分析不同约束方式下电机的模态特性。结果表明,在峰值功率8 000 r/min的工况下,优化设计方案下的0阶12倍频的径向电磁力波幅值较大,但由于频率为4 800 Hz,远离电机模态的固有频率,因此不会发生共振,降低了电磁噪声。     

车用永磁同步电机的电磁噪声特性

电动汽车牵引用永磁同步电机要求具有低速大转矩和高速恒功率的运行能力,低速大转矩运行工作点的大电流和高速弱磁导致的磁场畸变可能会导致作用于电机结构的电磁力幅值增大,容易引发较大的电磁振动噪声,从而影响电动汽车的NVH性能。本文基于Ansys多物理场有限元分析平台,研究一台20k W车用永磁同步电机的电磁噪声特性。分别建立电机的电磁场有限元模型和定子结构的3D模态有限元模型,通过仿真得出作用于电机定子齿部的电磁激振力和电机结构的低阶径向模态频率;从电磁力和电机结构两方面分析可能引发较大电磁噪声的主要来源。通过对电机定子结构的振动响应有限元仿真,得到电机定子结构的振动响应频谱;最后通过声场的有限元仿真分析车用永磁同步电机的电磁噪声特性。     

异步电机电磁振动计算与分析

为了定量分析异步电机的电磁力及其对电机电磁振动的影响,采用解析法和有限元法,计算分析了电动机谐波电磁力以及电磁振动,在此基础上对电磁力进行了分析,得出了空间阶次和频率之间的关系,说明了谐波电磁力的主要组成部分以及产生原因。并通过电机空载试验加速度频谱测量结果对比分析,说明了谐波电磁力波和电机振动计算的准确性。最终给出了降低电磁振动的措施和方法,为分析异步电机电磁振动机理和抑制电磁振动提供了参考依据。     

异步电机电磁噪声国内外研究现状

电磁噪声已经成为电机性能的重要指标,介绍了国内外关于电磁噪声理论的研究进展,包括电磁力波、固有频率、声辐射强度计算,以及变频器供电下电机噪声的影响等,主要从一维到二维噪声理论、从传统解析法到工程数值有限元分析、从正弦波供电到非正弦波供电下研究的进展情况等。     

电机电磁噪声的成因浅析与控制措施

本文从电磁力波、齿槽配合和气隙偏心等方面分析异步感应电动机电磁产生的机理和原因,理论结合实践,从设计和制造上总结了降低电机本体电磁噪声的一些方法,给出整机中与电机关联零件设计的一些建议,对降低整机噪声特别是共振带来的噪声有一定的借鉴意义。     

异步牵引电机电磁噪声仿真分析

概述了异步牵引电机电磁噪声的产生机理,并以某电机为例,通过对电磁力波进行理论分析、仿真分析和噪声试验验证,确定了牵引电机80 km/h考核点的最佳槽配合,对异步牵引电机噪声指标正向设计具有一定的指导意义。     

降低大中型异步电动机电磁噪声的槽配合选取方法

目前为了限制大中型异步电动机的电磁噪声而选用的槽配合主要是基于经验,没有考虑振动模态,有时会导致电磁噪声超标.本文对定转子齿谐波和饱和谐波引起的电磁力波详细理论分析的基础上,给出了考虑定子模态时槽配合选取方法.该方法主要是利用优化转子槽数来合理选取槽配合,以达到限制电磁噪声的目的.以AYKKS00-10型电机为例,通过...     

降低三相异步电动机电磁噪声

本由异步电动机电磁噪声产生的原因入手，从设计的角度出发，详细介绍了削弱异步电动机电磁噪声的几种方法，并结合生产实践加以说明。     

鼠笼异步电动机电磁噪声的仿真分析

依据鼠笼异步电动机电磁噪声产生的机理,该文从电磁力、机械振动和声辐射特性三个方面进行仿真得到电磁噪声。利用电压作为输入的场路耦合时步有限元模型计算电流、磁场和径向电磁力,并分析径向电磁力的谐波;基于机械有限元模型研究定子振动模态以及在电磁力激励下的振动响应;利用声学边界元模型计算电动机的辐射声场。试验测量结果验证了电磁噪声仿真计算的有效性。基于该文电磁噪声仿真方法可在设计阶段对电磁噪声进行定量预估,有助于低噪声电动机的设计研发。     

电动汽车驱动用分数槽永磁同步电机电磁噪声优化

分数槽永磁同步电机因存在较低阶次的径向电磁力,导致其电磁噪声较大。基于理论分析、Optislang多目标优化平台与Ansys多物理场有限元分析平台,对一台电动汽车驱动用8极36槽永磁同步电机的电磁噪声进行分析和优化。电机的电磁噪声主要是由作用于定子齿上的径向电磁力波使定子铁心振动变形引起,在定子齿顶开辅助槽并对其齿槽参数进行优化,以削弱径向电磁力。建立电机的二维有限元模型,利用Optislang对不同工况下的定子辅助槽及齿槽参数进行多目标优化,计算得到Pareto前沿并从中找到相对最优解。对比分析电机优化前后定子齿部的径向电磁力,将其映射到所对应的三维结构上,利用Ansys计算得到电机优化前后的电磁噪声,并通过样机的噪声试验验证了仿真结果的有效性。     

基于有限元法的变压器电磁振动噪声分析

变压器噪声是变电站主要噪声来源之一,研究变压器噪声对合理评估变电站噪声水平及对变压器降噪分析具有重要意义。从变压器噪声产生机理入手,分析变压器铁心和绕组的电磁振动噪声,建立了其电磁-结构-声场有限元模型。通过瞬态电磁场分析,并基于虚位移法得到铁心和绕组所受电磁力的时域波形,采用FFT变换对结果进行后处理获取电磁力的主要谐波分量大小,将其作为结构谐响应分析的激励源,通过频域内的振动分析得到铁心和绕组表面各节点的振动位移,并将其作为变压器声场分析的边界条件,进一步求解变压器声场模型,分析得到变压器周围空间场点在噪声集中频率100 Hz和200 Hz上的声压级,并与实测值进行对比分析,验证了该模型的可行性,可为变压器噪声预测提供理论依据和计算方法。     

基于转子辅助槽的车用永磁同步电机振动噪声优化

车用永磁同步电机(PMSM)的电磁噪声是新能源汽车噪声的主要来源,直接影响整车的振动噪声特性。作用于电机定子结构的低阶径向电磁力是电机电磁噪声的主要原因,以1台额定功率35 kW的新能源车用PMSM为研究对象,提出一种转子外缘开辅助槽的优化方案以降低电机的振动噪声,通过对辅助槽的多个参数进行多变量寻优确定最优的参数值。采用有限元法对采用辅助槽前后的电机进行振动噪声的仿真对比,最后通过样机的振动噪声试验验证了理论研究的正确性,实测样机通过转子开辅助槽的优化方案使电机振动加速度幅值降低了2g,噪声降低了4 dB。     

分析变频电机电磁噪声的特点及抑制措施

介绍了变频器开关频率对变频电机噪声的影响,分析了变频电机电磁噪声的特点,并提出了一些抑制变频电机噪声的方法.