喻皓 范泽义 王配 覃云萍

广汽研究院 广东省广州市 511434

1 引言

在追求电机更优性能的目标时，提高功率密度一直是电机工程师重要工作之一。电机功率密度越高，意味着电机在同等重量下发挥更大的功率和扭矩输出。

近年来，随着新能源车驱动电机的推广与应用，电机的NVH越来越受到消费者关注，电机NVH水平逐渐成为评价一个电机性能重要指标。研究表明，电机NVH表现与电机输出功率和扭矩有直接关系。同一款电机，电机输出功率越小，电机的NVH表现越好。

对于同一款电机，其动力性与NVH表现越来越成为一个矛盾点。寻找最佳平衡点，使得电机综合性能最优，越来越成为电机设计的重要内容。

2 电机气隙对电机性能和NVH的影响

为提高电机功率密度，在满足加工精度、产品强度等设计要求的前提下，电机工程师偏向于设计更小的气隙，。这主要是因为，随着电机气隙增大，带来两方面的影响：（1）气隙增加，空气磁导率低，磁路磁阻增大，磁力线通过能力减弱；（2）在切向结构的永磁同步电机中，转轴侧永磁体端部存在较大漏磁，气隙长度增加，漏磁也增加。以上两方面均会带来电机性能的下降，即电机功率密度的降低。

然而小气隙电机带来了更明显的电磁噪音，这主要是因为电机工作过程中，通过定、转子间的电磁力作用，即切向的旋转扭矩和径向的电磁力，使得电机运转起来。定、转子间的电磁力，主要是径向电磁力使定子产生振动而辐射噪音。通过增大气隙，可减小气隙磁场谐波分量，降低径向力谐波，从而实现噪音的优化。……