基于结构参数分级优化的电机电磁噪声抑制
2021-08-03罗玉涛卢若皓
电工技术学报 2021年14期
罗玉涛 卢若皓
(华南理工大学机械与汽车工程学院 广州 510000)
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车用驱动电机噪声问题由于受到轻量化、高速化、高转矩密度化等电机技术发展趋势影响而愈发明显,已经成为评价驱动电机性能乃至整车性能的关键指标[1-3]。电机噪声包括空气动力噪声、机械传递噪声及电磁振动噪声。其中,电磁振动噪声相较于前两种噪声,幅值更高,更易引起人体不适且抑制更为困难[4-5]。
电机电磁噪声的直接抑制常通过优化电机结构参数的方法入手。对于定子结构参数的优化,D.Torregrossa等[6]以定子齿宽、齿深以及斜槽度为优化对象,通过解析分析其与定子模态频率的关系确定最优定子结构参数,从而避免发生共振。李岩等[7]分析了定子齿削角与声压级之间的关系,并通过有限元法比较了四种齿削角下的声压级水平,从而确定最佳齿削角的大小。转子参数的优化方面,T.Ishikawa等[8]以永磁体的排列位置参数为优化对象,以降低电磁振动并保证输出转矩不降低为优化目标,通过响应面法确定永磁体的最佳位置。
通过优化径向电磁力密度与电磁转矩波动以间接抑制电磁噪声的方法同样受到关注。文献[9-12]指出,径向电磁力密度与切向电磁转矩的波动水平是电磁噪声水平的重要表征,并对其进行了解析推导与验证。王凯等[13]对优化径向电磁力和切向转矩波动所需关注的结构参数进行总结,包括斜槽角、定子槽形、极弧系数、磁钢形状等。优化实例方面,王晓远等[14]对转子隔磁桥的形状进行改进,在保证不降低转子强度的前提下降低径向电磁力的幅值,从而对电磁噪声进行抑制。……
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