地铁牵引电机气动噪声仿真关键因素研究*
2021-08-10王文庆朱一乔惠新伟
电机与控制应用 2021年7期
王文庆, 朱一乔, 惠新伟, 张 伟
(中车永济电机有限公司,陕西 西安 710016)
0 引 言
随着电机在多种领域上的应用,噪声已经成为电机研发的一项重要性能指标[1],电机噪声过大不但会影响人的舒适性,还会对周边环境造成噪声污染,降低电机噪声是电机应用过程中重点关注的问题。
牵引电机作为高铁、地铁等地面交通工具核心动力部件,其工作时产生的噪声主要由3部分组成:气动噪声、电磁振动噪声和机械噪声[2-4],其中气动噪声是自通风牵引电机的主要噪声源。因此,在电机设计研发阶段,能够准确预估产品噪声数值成为保证电机声品质的有效手段,而仿真的精确度也成为影响噪声数值的关键因素。
在电机气动噪声仿真计算中,噪声的计算涉及到多个参数,包括噪声计算模型的声学网格数量、声源区噪声向自由场中辐射的插值阶次以及当地温湿度下空气介质属性等,这些参数与设置不但对噪声计算的准确性有影响,而且也会影响噪声计算的效率。在实际的工程问题中,仿真计算应兼顾精确度和分析效率。
本文以1台地铁自通风异步牵引电机为例,针对噪声计算中涉及到的关键参数进行研究,为电机气动噪声仿真计算及修正提供指导。
1 气动噪声仿真
1.1 计算原理
旋转机械气动噪声计算基于Lighthill声类比方法[5-7],并加入了Curle’s理论[8]:Curle方程的体积分作为有限元区域的体源;Curle方程的面积分作为边界条件;自由场的格林函数作为其他的边界条件。……
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