(中车株洲电机有限公司，湖南株洲 412001)

0 引言

电机中产生的三大类噪声包括电磁噪声、空气动力噪声和机械噪声，其中电磁振动噪声是由气隙磁场与定子结构耦合产生的。为了减小电机体积要增加电机的电磁负荷，导致磁饱和，力波含量增加，激振力波与振型产生共振时会产生更严重的电磁振动与噪声问题。

由于用等效电路法只能近似计及转子导条内的电流集肤效应和电机饱和现象，采用有限元法来计算电机内的电磁场可提高计算精度。电机包含多种形状复杂的部件，有限元法可更准确的计算电机的振动模态。准确的计算电机电磁场特性和振动模态是准确计算电磁噪声的前提条件。

1 电机电磁力波分析

气隙中一系列定转子磁场相互作用可以产生数量很多的电磁力波，从噪声和振动的观点看，主要有主波磁场产生的力波、定子绕组和转子绕组谐波磁场产生的力波，以及定子气隙磁导一阶齿谐波和转子气隙磁导一阶齿谐波磁场所产生的力波[1]。某款额定功率为800kW，极数6极的三相异步电动机参数为：额定电压600V，额定频率50Hz，定转子槽比72/62，绕组星形连接。根据文献[1]该电机定子齿所受径向力波阶次如表1(仅列至定转子一阶齿谐波)。

表1 定子齿受的主要径向力波阶次

各次力波的频率计算公式为

(1)

式中，μ0—空气磁导率；Bμ—转子谐波磁场；Bν—定子谐波磁场；μ—转子谐波次数；ν—定子谐波次数；θ—转子机械角位移；ωμ—转子谐波相对定子的角频率；ων—定子谐波相对定子的角频率；……