电机中的谐波磁场和噪声

本文从分析电机气隙中的谐波磁场着手,探讨了引起电机振动和噪音的各种原因,如谐波磁场振动力所产生的噪声,气隙主磁道所引起的噪声,鼠笼型转子导条的断开对电磁噪声的影响,及横轴磁通对电磁噪声的影响。文内主要对电磁噪声进行了论述,而机械嗓音和通风噪音所占篇幅不多。最后对如何降低振动和噪音提出了一些具体的方法。     

转子结构优化削弱车用永磁同步电机振动噪音

针对内置式永磁同步电机由低阶齿谐波引起的电磁力波产生的电磁噪声大的问题,以一款8极48槽内置式永磁同步电机为研究对象,结合麦克斯韦应力张量法与气隙磁场理论给出低阶齿谐波引起的主要噪声倍频.提出了采用转子分段斜极和转子开辅助槽的方法来削弱由低阶齿谐波引起的径向电磁力波,从而削弱该电机的电磁振动和噪音.建立了转子分段斜极的电磁力波解析模型,分析了转子分段斜极与转子开辅助槽对电机电磁噪音的削弱机理.建立了电磁有限元和结构声场耦合模型进行仿真分析,仿真结果表明由一阶齿谐波引起的0阶12f1电磁力在电机工作高速时接近定子0阶固有频率时会达到共振条件激发幅值大的噪音.样机噪声实验结果表明转子结构优化后有效削弱了由一阶齿谐波引起0阶12f1电磁力产生的48倍频电磁噪音.     

电机噪声污染及其防治措施

随着人类文明的进步和科学技术的发展.人们对生存环境提出了越来越高的要求:水污染、空气污染和噪声污染是全球的三大上要污染.严重危害到人们的工作、学习和生活.而噪声污染的主要来源是机电行业,据不完全统计.目前我国约有10亿台电机在运营,电机在运行过程中,产生的电磁和机械噪音已经引起人们的高度关注,相关的研究工作近几年进展迅速.本文从噪声学的基础理论出发.论述了电机噪声的主要来源和测试技术及降低电机噪声的具体措施.     

基于EEMD-RobustICA的车用永磁同步电机噪声源识别

针对电动汽车驱动用永磁同步电机噪声源问题,采用集合经验模态分解(EEMD)结合鲁棒性独立成分分析(Robust-ICA)方法对电机噪声信号进行分解与分离,利用傅里叶变换与小波变换相结合的方法对各噪声源进行频域与时频域分析。结果表明,EEMD-RobustICA的方法可以有效地识别出该永磁同步电机的主要独立噪声源,各噪声源的贡献量大小依次为开关频率噪声、径向电磁力噪声和机械噪声。开关频率噪声是一种高频瞬态噪声,在时频域上呈现周期性变化。径向电磁力噪声与机械噪声均为稳态低频噪声。基于EEMD-RobustICA的噪声源识别方法可以为降低永磁同步电机的噪声提供理论依据。     

基于有限元法的内置式永磁同步电机电磁振动多物理场耦合研究

由于永磁同步电机的定子齿与转子磁极之间存在较强的电磁力,当转子旋转时会引起定子振动向外产生辐射噪声。本文以一台4极27槽的内置式永磁同步电机(IPMSM)为例,利用有限元法对该电机的主要径向力波和气隙磁密进行了计算和分析,在此基础上,对该电机的振动和噪声进行了耦合仿真,最后针对电机的振动噪声问题,提出采用定子斜槽来削弱齿槽转矩,从而减小振动噪声,提高电机整体性能。     

电动汽车用永磁同步电机电磁振动噪声分析及优化

电机径向电磁力是引起电机电磁振动噪声的主要原因,本文应用Maxwell应力方程推导出电动汽车用永磁同步电机径向电磁力的解析表达式,并在此基础上分析总结了永磁同步电机各径向电磁力的来源及阶次和频率。转子结构的改变将影响电机磁场的分布,从而进一步影响电机的径向电磁力及电磁振动噪声水平。本文以一台电动汽车用永磁同步电机为研究对象,为削弱电机的电磁振动噪声,提出了方案1和方案2两种转子结构。分别对方案1、方案2和原样机进行电机电磁力和电磁振动噪声数值计算和对比分析。对比分析结果表明,方案2的转子结构能有效改善电机的电磁振动噪声。本文的分析结果为电动汽车用低振动噪声永磁同步电机的设计提供了研究基础。     

基于高频正弦脉振电压注入的永磁电机无传感器控制策略

为了降低因固定频率高频信号注入而引起的额外噪声,减弱噪音污染,研究了一种基于随机信号注入的永磁电机无位置传感器控制方法。根据随机注入的特点,建立了随机高频正弦注入的电机数学模型。在此基础上,对随机正弦信号的产生及注入方式以及包络线信号的提取原理进行分析,设计了一个转子位置跟踪器,准确的获取永磁电机转子位置。最后,在永磁同步电机实验研究平台上进行了验证,通过对高频响应电流的功率谱密度进行分析,进一步证明了所研究方法对降低高频噪音的有效性。     

永磁同步电机电磁振动噪声抑制方法综述

论述了目前国内外永磁同步电机电磁振动噪声抑制方法的发展现状,梳理引起永磁同步电机电磁噪声的电机径向力、电机谐波以及磁致伸缩力,通过减小这些影响因素,可以达到抑制电机振动噪声的目的。例举现阶段优化电机结构和降低磁致伸缩力的有效方法,总结了需进一步研究的重点内容,为抑制电磁噪声的后续研究提供参考。     

内置式永磁同步电机不同转子拓扑结构对电机性能的影响分析

为了研究不同转子拓扑结构对8极48槽内置式永磁同步电机(IPMSM)的电磁性能和噪声性能的影响,分别建立了单层无隔磁桥、单层有隔磁桥、双层无隔磁桥以及双层有隔磁桥转子拓扑结构的内置式永磁同步电机的有限元模型。除转子拓扑结构以外,四种电机的定子拓扑结构、永磁体使用量等其它条件完全相同。首先,对电机电磁性能和噪声性能进行相关的理论分析。其次,建立四种电机的有限元模型,对四种电机的凸极率、输出转矩、转矩脉动以及空载反电势谐波畸变率等电磁性能进行比较分析,并对四种电机进行模态分析。最后,比较了四种电机的振动响应和噪声特性。结果表明,双层有隔磁桥转子结构的内置式永磁同步电机电磁性能最好,并且其噪声削弱效果也最好。     

永磁同步电机通用化最大转矩电流比控制

对于永磁同步电机的最大转矩电流比控制,提出了一种适用于不同电机参数的通用控制方法。该方法对永磁同步电机的电机参数以去磁电流为基准进行标幺化处理,通过标幺值使各种类型及容量的电机物理量进行归一化,从而建立统一的、符合最大转矩电流比控制关系的表格供矢量控制查表,适用于表面式及嵌入式永磁同步电机。当电机类型发生变化引起电机参数变化时,只需调整去磁电流、直轴和交轴电感等参数而不需修改表格即可使控制软件应用于新的电机。最后,将本方法应用于电动汽车用电机系统,验证了所提出的方法。     

电磁仿真与结构谐响应仿真耦合运算方法在电磁噪音分析中的应用

在日常电机产品开发设计过程中,经常遇到各类非机械结构原因引起的电机电磁噪声,本文结合常规设计开发手段,介绍了一种运用ANSYS Workbench仿真软件的多个功能模块,通过电磁场与结构等物理场相互耦合运算分析和解决噪音的方法和经验.     

定子齿顶偏心对压缩机用IPMSM振动噪音的影响

采用分数槽集中绕组的内置式永磁同步电机(IPMSM)变频驱动的压缩机,其振动噪声有增长的趋势且存在许多新的特征。为此,本文基于定子绕组电动势和电流的谐波,建立径向和切向电磁力的等效表达式,用以分析该种电机振动噪音的产生机理;提出用定子齿顶偏心结构来抑制绕组电动势谐波,从而抑制振动噪声;用有限元法计算了该结构多个方案的电磁振动噪声,并进行了样机制作和实验,表明定子齿顶偏心可有效降低分数槽集中绕组IPMSM变频驱动压缩机某些关键频段的噪音。     

谐波对电机转矩波动的影响

永磁同步电机(PMSM)绕组中的谐波会对电机转矩产生叠加效应,导致转矩波动从而影响电机的振动噪音水平和控制精度。根据电机不同频率谐波磁势的转速及转向进行理论分析,进而分析了谐波磁势对永磁同步电机转矩的影响。根据使用2D有限元分析软件进行建模和和仿真计算,通过设计优化降低了电机的转矩波动,验证了优化电机谐波对降低转矩波动的有效性。     

具有机械角度辨识功能的带辅助齿SPMSM设计与研究

永磁同步电机因其高功率密度、高效率以及高可靠性,被广泛应用在各个领域。在对机械角度有要求的应用场合一般使用位置传感器来获取电机转子的机械位置信息,这样会降低控制系统的可靠性、集成度以及功率密度。为了在不借助位置传感器的情况下实现对永磁电机的机械角度辨识,设计了一台表贴式永磁同步电机(SPMSM)的电磁。通过在转子上添加不同高度的辅助齿,使得电机拓扑的电感包含转子机械角度信息。使用有限元仿真软件分析了添加辅助齿对电机反电动势、输出转矩以及三相电感的负面影响。最后在0.75 kW的SPMSM平台上验证了所提拓扑结构的机械角度辨识能力。     

同步电机噪声抑制设计

首先分析了同步电机噪声产生的原因,其次在设计实例中从电磁噪声、空气动力噪声、噪声的辐射和传播三方面阐述了抑制同步电机噪声的措施,最后给出了电机噪声的实际检测值。     

同步电机噪声抑制设计

首先分析了同步电机噪声产生的原因,其次在设计实例中从电磁噪声、空气动力噪声、噪声的辐射和传播三方面阐述了抑制同步电机噪声的措施,最后给出了电机噪声的实际检测值。     

谈谈空调器的降噪措施

随着生活水平的提高和消费观念的更新,人们对于空调器的要求也在发生变化。目前消费者对于空调器的噪音指标非常关注。有的时候甚至超过了价格、制冷量、耗电量等因素。 下边,帮助读者了解一下空调器的噪声来源和降噪措施。 一、噪声的来源 空调器的噪音主要来源于三个方面: 一是风扇及风扇电机产生的噪音。由于空调器多采用直叶风扇,容易产生比较大的气体混流声。风扇电机多采用交流电     

基于永磁体磁畴聚向排列的永磁同步电机振动噪声优化

以表贴式外转子永磁同步电机为例,通过仿真计算、理论分析两种方式对永磁同步电机的振动和噪声进行了深度的剖析,并给出了影响电机电磁振动和噪声的电磁力密度波时间阶次和空间阶数以及具体的磁密谐波次数,为精准优化电机的电磁振动和噪声提供了明确的方向。通过永磁体磁畴聚向排列结构在不改变产品任何尺寸、结构的情况下实现了对表贴式外转子永磁同步电动机的振动和噪声优化,还实现了电机材料成本的降低。     

第六讲 机械噪声及其降低(一)

由机械原因引起的噪声种类很多,也比较复杂,常见的大致可分为四大部分:(1)转子的不平衡;(2)轴承;(3)电刷;(4)构件共振。还有一些异常声,但这是由于安装不当或零部件损坏引起的声响。这种电机已不允许正常运行,故不应列入正常电机的噪声来讨论。     

一种改善永磁同步电机性能的多目标优化方法

合理选择永磁同步电机的结构参数(磁极厚度、极弧系数、槽深、磁极偏心距、槽口宽度)可以达到抑制噪声、提高效率的目的。为了优化永磁同步电机的效率和噪声,利用正交试验选取一定数量的样本;利用支持向量机对效率和噪声进行拟合,得到回归方程;利用具有约束条件(保证足够电机转矩)的粒子群多目标优化算法对回归方程进行寻优,得到优化后的效率和噪声值;将优化后的参数代入电机模型中对效率和噪声值进行求解,与优化前后的效率和噪声值进行对比。