电动汽车用永磁同步电机的电磁振动噪声分析研究--《合肥工业大学》2014年硕士论文
电动汽车用永磁同步电机的电磁振动噪声分析研究
【摘要】：纯电动汽车的永磁驱动电机是其关键部件之一，它关系到整车动力性、操作性及NVH性能，而驱动电机的振动和噪声问题会严重影响乘坐舒适性。目前电机的电磁噪声研究的对象大多数是异步电动机，对永磁同步电动机的电磁振动和噪声研究的比较少。本文主要对纯电动车驱动用永磁同步电机进行电机振动和噪声分析，主要研究内容分为以下几个方面：
首先，在PWM变频器供电的情况下，对纯电动汽车驱动用永磁电机进行电磁分析。因为该电机具有轴向分布对称性，为了简化分析计算，对电机进行基于Ansoft的二维瞬态磁场计算，得到电机磁力线分布图、磁密云图，计算出径向气隙磁密，通过傅里叶分析得到的基波和谐波分布来分析永磁电机的振动特性；提取磁密值，根据麦克斯韦定理，运用MATLAB计算出了电机的径向电磁力密度曲线，在此基础上通过后处理得到电机的输出转矩和力矩特性等；然后，从电机的不同结构参数出发分析了不同结构参数对电机电磁场的影响。从而对电机电磁振动方面的优化设计提供参考。
其次，对电机整体及定子部分进行了动态特性分析，即模态分析。通过有限元模态分析得到了电机整体及定子部件的固有频率和振型图，从电机零部件的固有频率出发研究电机的振动。采用锤击法对一台样机进行模态实验，得到电机的实际低阶固有频率，与有限元分析结果对比，两者基本吻合，从而证明了有限元计算分析的可靠性。
最后，运用AWA6291型实时信号分析仪，对纯电动汽车驱动电机进行了在线噪声测量，通过驱动电机在三个工况下的噪声测量，解出了电机的振动和噪声频谱图，结合上文关于电磁力波的研究，分析了主要频率段电机噪声大的原因，对电机的设计和噪声源识别作指导。
【学位授予单位】：合肥工业大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2014【分类号】：TM341;U469.72
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【参考文献】
中国期刊全文数据库
程发斌,汤宝平,赵玲;[J];重庆大学学报(自然科学版);2004年11期
李晓华;黄苏融;李良梓;;[J];电机与控制学报;2013年08期
苏瑜;何永义;李静;刘为铭;;[J];机械设计与制造;2008年03期
邬连学;李兴权;孙晓燕;;[J];科技经济市场;2009年03期
王再宙;宋强;张承宁;;[J];微电机(伺服技术);2006年07期
宋志环;韩雪岩;陈丽香;唐任远;;[J];微电机;2007年12期
王再宙;张承宁;宋强;;[J];微电机;2007年12期
张春香;焦仁普;王再宙;;[J];微电机;2009年04期
邱家俊;[J];中国电机工程学报;2002年05期
万书亭,李和明,许兆凤,李永刚;[J];中国电机工程学报;2004年04期
中国博士学位论文全文数据库
宋志环;[D];沈阳工业大学;2010年
【共引文献】
中国期刊全文数据库
李闯;;[J];船电技术;2011年02期
陈震林;潘跃林;吕敬高;;[J];船电技术;2011年04期
林洪贵;;[J];船电技术;2011年04期
刘鸣;景建方;;[J];船电技术;2011年12期
王政;邹国棠;程明;;[J];电工技术学报;2009年11期
鲍晓华;刘健;刘冰;王瑞男;温旭;;[J];电工技术学报;2011年12期
张建文;王春生;张强;朱宁辉;姚奇;;[J];电气应用;2006年09期
刘庆河;;[J];大电机技术;2006年02期
王荀;邱阿瑞;;[J];大电机技术;2011年01期
夏立;费奇;;[J];电机与控制学报;2006年03期
中国重要会议论文全文数据库
黄海舟;王广庭;阮羚;王海明;;[A];2007年鄂、皖、苏、冀四省电机工程学会汽轮机专业学术研讨会论文集（湖北卷）[C];2007年
宋强;王再宙;张承宁;王志福;;[A];2007'仪表，自动化及先进集成技术大会论文集（二）[C];2007年
夏光荣;;[A];2010中国仪器仪表与测控技术大会论文集[C];2010年
于丽娜;王智晶;申超;;[A];第九届河南省汽车工程技术研讨会论文集[C];2012年
赵茜;武玉才;冯文宗;;[A];2013年中国电机工程学会年会论文集[C];2013年
朱德祥;余强;;[A];自主创新、学术交流——第十届河南省汽车工程科学技术研讨会论文集[C];2013年
戈宝军;刘健嵩;;[A];中国电工技术学会大电机专业委员会2014年学术年会论文集[C];2014年
张贤彪;王东;苏振中;;[A];中国电工技术学会大电机专业委员会2014年学术年会论文集[C];2014年
中国博士学位论文全文数据库
雷金;[D];华中科技大学;2010年
梁钦锋;[D];华东理工大学;2010年
安忠良;[D];沈阳工业大学;2011年
赵国新;[D];沈阳工业大学;2011年
宫海龙;[D];哈尔滨工业大学;2011年
安群涛;[D];哈尔滨工业大学;2011年
王得刚;[D];东北大学;2009年
胡宇达;[D];天津大学;2003年
卿光辉;[D];天津大学;2003年
王勇;[D];合肥工业大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库
赵磊;[D];昆明理工大学;2010年
明月;[D];浙江大学;2011年
李爽;[D];沈阳工业大学;2011年
杨鹤;[D];沈阳工业大学;2011年
贺剑;[D];沈阳工业大学;2011年
余丽梅;[D];沈阳工业大学;2011年
曹勇;[D];武汉理工大学;2011年
邵会超;[D];河北工程大学;2011年
段晓田;[D];新疆大学;2011年
许春民;[D];长安大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库
黄顺礼,黄春阳;[J];东方电气评论;1998年03期
邱家俊，李文兰;[J];大电机技术;1998年02期
吕晓春，陈永校，沈建新，杜军红;[J];大电机技术;1998年03期
池万刚;[J];电机技术;1998年02期
高荣勤;[J];电机技术;2003年04期
蒋斌,罗小平,颜钢锋;[J];电力系统自动化;2003年06期
万书亭,李和明,李永刚,侯子利,许兆凤;[J];电力系统自动化;2003年22期
居太亮;彭启琮;邵怀宗;;[J];电子测量与仪器学报;2006年05期
黄永东;;[J];发电设备;2009年03期
程发斌,汤宝平,赵玲;[J];重庆大学学报(自然科学版);2004年11期
中国博士学位论文全文数据库
杨浩东;[D];浙江大学;2011年
于慎波;[D];沈阳工业大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库
蔚兰;[D];太原理工大学;2005年
张含蕾;[D];南京航空航天大学;2006年
【相似文献】
中国期刊全文数据库
陈保进,朱熀秋,王德明;[J];排灌机械;2003年01期
高瑾;胡育文;;[J];电工技术学报;2006年04期
马盟盟;吕振;;[J];辽宁工程技术大学学报;2006年S1期
叶劲松;郭雨田;;[J];江苏水利;2006年07期
王步来;;[J];电机技术;2006年02期
李永刚;尹永雷;;[J];电气技术;2006年10期
石坚;汤宁平;谭超;;[J];电机与控制学报;2007年01期
欧阳红林;成兰仙;;[J];电机与控制学报;2007年02期
高敏;;[J];科技广场;2007年03期
刘素芳;刘素平;;[J];山西电子技术;2007年02期
中国重要会议论文全文数据库
黄明星;叶云岳;范承志;;[A];2006年全国直线电机学术年会论文集[C];2006年
刘贤兴;霍群海;;[A];2006中国电工技术学会电力电子学会第十届学术年会论文摘要集[C];2006年
张瑜;路尚书;李崇坚;赵晓坦;李凡;段巍;安虹;雷鸣;;[A];中国计量协会冶金分会2008年会论文集[C];2008年
张瑜;路尚书;李崇坚;赵晓坦;李凡;段巍;安虹;雷鸣;;[A];2008全国第十三届自动化应用技术学术交流会论文集[C];2008年
王本振;柴凤;程树康;;[A];第十三届中国小电机技术研讨会论文集[C];2008年
尹忠刚;钟彦儒;张瑞峰;曹钰;;[A];第三届数控机床与自动化技术专家论坛论文集[C];2012年
孙永海;刘建明;高建民;;[A];鲁冀晋琼粤川辽七省金属（冶金）学会第十九届矿山学术交流会论文集（机械电气卷）[C];2012年
王丽梅;;[A];西南汽车信息：2011年上半年合刊[C];2011年
龙晓军;于双和;杨振强;杜佳璐;;[A];2011年中国智能自动化学术会议论文集（第一分册）[C];2011年
朱洪成;谢宝昌;;[A];第十八届中国小电机技术研讨会论文集[C];2013年
中国重要报纸全文数据库
张永法;[N];中国纺织报;2007年
罗晖;[N];科技日报;2008年
世淮;[N];中国电力报;2006年
杨雄飞;[N];世界金属导报;2012年
陈开胜;[N];中国电力报;2007年
文利;[N];中国高新技术产业导报;2008年
高博;[N];科技日报;2013年
中国博士学位论文全文数据库
史婷娜;[D];天津大学;2009年
王松;[D];北京交通大学;2011年
严欣平;[D];重庆大学;2008年
江善林;[D];哈尔滨工业大学;2010年
张辉;[D];中国矿业大学;2011年
杨建飞;[D];南京航空航天大学;2011年
刘侃;[D];湖南大学;2011年
钱苗旺;[D];中国矿业大学;2013年
吴世华;[D];哈尔滨工业大学;2010年
侯利民;[D];东北大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库
罗锋;[D];湖南大学;2008年
王磊;[D];大连海事大学;2009年
俞佳琦;[D];浙江大学;2010年
李亚楠;[D];南京航空航天大学;2011年
郑超迪;[D];华南理工大学;2011年
霍群海;[D];江苏大学;2006年
张舒童;[D];南京理工大学;2008年
罗旭堂;[D];哈尔滨理工大学;2011年
徐福增;[D];沈阳工业大学;2012年
吴利刚;[D];大连海事大学;2012年
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400-819-9993Vol. 37 Issue (7): &&
陈星, 苑士华, 陈凯, 任勇. 考虑电磁激励的车用永磁同步电机转子扭振特性[J]. 东北大学学报:自然科学版, ): .
CHEN Xing , YUAN Shi-hua , CHEN Kai , REN Yong . Torsional Vibration Characteristics of PMSM for HEV Considering the Electromagnetic Excitation[J]. Journal Of Northeastern University Nature Science, ): . DOI: .
“十二五”国家部委支撑计划项目()
陈 星(1985-),男,江西南昌人,北京理工大学博士研究生;苑士华(1955-),男,黑龙江哈尔滨人,北京理工大学教授，博士生导师。
考虑电磁激励的车用永磁同步电机转子扭振特性
陈星1,2, 苑士华1, 陈凯1, 任勇2&&&&
1.北京理工大学 车辆传动重点实验室， 北京 100081;
2.重庆长安新能源汽车有限公司， 重庆 401120
基金项目: “十二五”国家部委支撑计划项目().
作者简介: 陈 星(1985-),男,江西南昌人,北京理工大学博士研究生;苑士华(1955-),男,黑龙江哈尔滨人,北京理工大学教授，博士生导师。
摘要: 研究了车用永磁同步电机转子系统在电磁激励与机械激励作用下的非线性扭振特性.建立了电磁激励作用下的转子系统机电耦合扭振振动模型，利用多尺度法求解了振动方程，确定了电机-转子系统扭振的稳态解及其稳定性.分别研究了永磁同步电机内功率因数角、极对数、电机运行的磁饱和系数以及转子系统的扭转刚度等对转子系统扭转振动特性的影响.研究结果表明：合理地控制和设计永磁同步电机的电磁与机械参数，可以避开车用永磁同步电机转子系统的扭转振动系统可能出现的跳跃及分岔等不稳定现象.
关键词：机电耦合&&&&永磁同步电机&&&&扭振&&&&多尺度法&&&&稳定性&&&&
Torsional Vibration Characteristics of PMSM for HEV Considering the Electromagnetic Excitation
CHEN Xing1,2, YUAN Shi-hua1, CHEN Kai1, REN Yong2&&&&
1.Science and Technology on Vehicular Transmission Laboratory, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, C
2.Chongqing Changan New Energy Automobile Co., Ltd., Chongqing 401120,China
Corresponding author: CHEN Xing, E-mail:
Abstract: An nonlinear torsional vibration characteristics of permanent magnet synchronous motor’s rotor system under the electromagnetic and mechanical excitations were investigated. The model of electromechanical excitation was derived by an energy method. The method of multiple scales was used to solve the equation of motion. The steady state solutions and stability were determined. The effects of inner power factor angle, pole pairs, saturation coefficient and torsional stiffness of shaft on rotor system torsional vibration were studied. The results indicate that it could avoid the amplitude jump and bifurcation instability phenomenon through the reasonable control of permanent magnet synchronous motors and design of electromagnetic and mechanical parameters.
Key Words: electromechanical coupling&&&&PMSM (permanent magnet synchronous motor)&&&&torsional vibration&&&&multiscale method&&&&stability&&&&
永磁同步电机具有高转矩/惯量比、高功率密度、高效率、体积小、响应快、运行可靠等优点，因此在电动汽车领域的应用越来越普及[].随着车用永磁同步电机向高转速与大功率方向发展，受机电耦合作用的影响及系统的非线性特性，车用永磁同步电机转子的扭转振动问题在电磁激励和发动机等激励的作用下将更为复杂与突出.
在机电传动系统的扭振模型方面，文献[]建立了大型发电机与负载转子系统合成的统一的双质量机电耦合传动系统模型，研究了发电机的起动以及串联补偿电容等非平稳过程由机电耦合引起的扭转振动现象.电磁激励是影响系统机电耦合非线性动力学特性的重要因素，因此电磁激励是转子机电耦合振动分析首先要研究的问题.电磁激励的解析计算方法主要有能量法[]和麦克斯韦应力应变法[].文献[-]采用麦克斯韦应力应变法建立了电机电磁激励解析模型，讨论了电磁激励对电励磁发电机转子系统横向振动特性的影响.文献[]进行了多个转子组成的发电机组转子机械刚度引起的固有频率和外力频率产生的二重共振问题；文献[]利用Hopf分岔理论与Floquet理论研究了系统电磁参数变化引起的自激振动，指出了转子系统失稳的机理及其变化规律；文献[-]考虑了定子径向位移对发电机气隙磁场能的影响，研究了系统主共振分岔响应方程在开折参数和物理参数平面的转迁集和分岔图.
本文综合考虑转子扭转角对永磁同步电机磁动势的影响，从能量角度推导了电磁激励的解析式，从而建立了车用永磁同步电机与机械转子非线性扭转振动模型，采用多尺度法研究了永磁同步电机电磁参数激励非线性扭转振动系统在主参数共振情况下的近似解，导出了转子的频率响应方程，研究了机电参数对转子系统扭振的影响.
电磁激励分析与扭振动力学模型
永磁同步电机电磁激励
是永磁同步电机运行于同步转速时根据双反应理论画出的永磁同步电动机的相矢图.E0称为空载反电动势(V)，表示气隙空载基波磁场产生的电动势；Eδ为气隙合成电动势(V)；Ed表示气隙合成基波磁场直轴所产生的电动势，称为直轴内电动势(V)，为气隙合成基波磁场直轴气隙所产生的电动势；θ为功率角；φ为功率因数角；ψ为内功率因数角.
永磁同步电动机磁动势-电动势相矢图
The F-V phase vector diagram of permanent magnet synchronous motor
为了便于分析，作以下假设：永磁材料的磁导率与空气相同；铁心的叠压系数为1；旋转气隙磁场正弦分布，忽略磁场高次谐波的影响.为永磁体与定子电枢相对位置关系，α为某一定子齿槽的中心线和某一永磁磁极中心线之间的夹角，称之为定转子之间的相对位置角.
永磁体与定子电枢相对位置
Relative position of permanent magnets and stator
车用永磁同步电机由PWM电压供电，当不考虑谐波影响时，定子电枢电流近似为三相对称正弦电流，因此定子气隙基波磁动势为行波方程：
式中：为定子基波磁动势幅值；Nw为每相绕组串联匝数；I1为电流的有效值；kw为基波磁动势的绕组因数，其等于节距因数kp和分布因数kd的乘积.
式中：y1为绕组节距；Qs为定子槽数.
根据永磁电机磁路分析原理，永磁体可以视为恒定的磁动势源，对于内转子表面式永磁同步电机，由永磁同步电动机的电动势相矢图可知，转子基波磁动势滞后定子基波磁动势相位π/2+ψ.因此，永磁转子基波磁动势可以表示为
其中：Frm为转子旋转基波磁动势的幅值；p为永磁电机的极对数.
永磁同步电机负载运行，并且考虑电机转子轴的扭转角为φ时，则在定子坐标系中的基波合成磁动势可表示为
气隙磁导公式为
式中：μ0为空气导磁系数(μ0=4π×107)；kμ为磁饱和度.
永磁同步电机的气隙磁场能量为
式中：R为气隙的平均半径；l为转子有效长度.
当转子扭转角为φ时，电磁转矩为
其中，Fm=pπRlΛ0FsmFrm.
将含φ的三角函数展开并化简，即可得到作用于转子上的电磁转矩：
转子系统扭转振动模型
分析车用永磁同步电机传动系统与转子系统机电耦合扭转振动特性时，将轴系进行简化，等效为二质体机电耦合转子模型，如所示.图中永磁同步电机转子和机械转子之间用弹性联轴器联接，电机的机座视为刚性.图中Te为电磁转矩，TL为负载转矩.
二质体机电耦合转子系统示意图
Two-mass torsional vibration model of rotor system
根据牛顿定律，二质体转子系统的扭转振动动力学方程写为
通过方程的变换得到：
当负载力矩和电磁力矩平衡时，转子的机械角速度Ω恒定.
消除转子系统的转动运动，方程(9)可以转换成关于相对扭振角α的扭振方程：
于是，可得到永磁同步电机转子系统扭振方程：
非线性方程的求解
采用多尺度法求解永磁同步电机转子系统的非线性扭振振动方程.本文考虑一阶近似解，忽略高阶响应的影响.基于传统的多尺度法[]，设式(12)的解的形式为
其中，T0=τ，T1=ετ，分别为快变时间尺度和慢变时间尺度.因此可获得微分算子：
系统定常运动情况下，方程(11)中的常量部分相互抵消.视阻尼力、电磁力矩、参数激发项为小项，在相应各项前面冠以系数ε：
将式(14)代入方程(15)，比较ε同次幂的系数可得到各阶近似线性偏微分方程组：
设方程(16)的通解为
式中，c.c.表示前面项的共轭复数，下同.
将式(18)代入式(17)，整理得到
研究转子扭转振动的主共振，激励频率Ω被认为非常靠近ω0的值，引入调谐参数σ，激励频率写成
将式(20)代入式(19)并消除久期项：
复数A定义为极坐标的形式如下：
其中，a和β均是T1的函数.
通过假设参数γ=σT1-β，并将式(22)代入式(21)中分离方程的实部和虚部，则方程(21)可转化为自治微分方程：
系统稳态周期解的稳定性
考虑到稳态运动时，存在，将其代入式(23)有
因此，幅频响应方程和相频响应方程分别为
为判别弱非线性系统在主共振情形下的运动稳定性，设稳态周期解为(a0,γ0)，引入稳态周期解的扰动变量，令
式中，a1，γ1为小扰动量.列出弱非线性系统在稳态值附近的一阶近似扰动方程：
其中，矩阵C为雅克比矩阵.由此可得到特征方程：
展开并整理后得
式(30)中μ&0，因此在满足式(31)时稳态运动是不稳定的，否则是稳定的.
结果和分析
以下计算中，如无特殊声明参数取值为 J1=0.0673kg·m2，J2=0.172kg·m2，kφ=0.15×106N·m/rad，R=67×10-3m，d0=2×10-3m，kδ=1.1，L=0.25m，μ0=4π×10-7，p=3，Br=1.28T，hm=4×10-3m，αp=0.85，N=168，kw=0.921，I=168A，μ=1.03，M=100N·m，Ω=200rad/s.
反映了ω0随内功率因数角ψ的变化.从图中可以看出，当内功率因数角0&ψ&π/2时，ω0随内功率因数角的增大而减小，下降幅度高达22%；当内功率因数角π/2&ψ&π时，ω0随内功率因数角的增大而增大.因此，内功率因数角是影响转子扭振振动固有频率的重要电磁参数，车用永磁同步电机控制时需要合理控制内功率因数角的范围.
ω0随内功率因数角ψ的变化
Curve of ω0 versus inner power factor angle ψ
反映内功率因数角ψ对幅频响应的影响.可以看出当内功率因数角ψ=0时，由式(12)可知转子系统为线性强迫振动系统，幅频响
永磁同步电机各参数对幅频响应曲线的影响
Effect of different parameters of permanent magnet synchronous motors on frequency response
(a)—内功率因数角； (b)—极对数; (c)—磁饱和系数； (d)—转子系统扭转刚度; (e)—机械激励幅值.
应曲线是对称的.当ψ≠0时，转子系统扭振方程为非线性系统，对于特定的参数σ，系统有3个稳态解，其中有2个是稳定的，1个是不稳定的.对于车用永磁同步电动机，电机的电流矢量相位滞后于反电动势相位矢量，内功率因数角为正，因此永磁同步电动机的扭振幅频响应曲线表现为软特性.
对比了永磁同步电动机不同极对数对幅频响应曲线的影响，极对数越大，永磁同步电动机扭转振动的主共振区与失稳区也越大.因此车用永磁同步电机极对数设计时应综合考虑转子系统扭转的影响，避免转子系统发生共振.对比了永磁同步电动机不同磁饱和系数对频率响应曲线的影响，与极对数的影响类似，磁饱和系数对共振幅值的影响很小，磁饱和系数只影响共振区大小，共振区与失稳区随着磁饱和系数的增大而缩小.
反映了转子系统扭振刚度对幅频响应曲线的影响.可以看出，随着扭振刚度的增大，转子扭转振动的幅值在减小，同时共振区间与失稳区也在缩小.增大扭转刚度可以抑制转子系统的扭转共振.所示为转子系统负载激励对幅频响应曲线的影响.随着负载干扰力矩幅值M的增大，转子扭转振动的幅值在增大，同时共振区间与失稳区也在扩大.
1) 本文以经典电机理论与Maxwell理论为基础建立了车用永磁同步电机电磁激励模型；车用永磁同步电机转子扭转角对磁动势的影响引起的电磁激励是产生非线性扭转振动的主要原因.
2) 内功率因数角是影响转子扭振振动固有频率的重要电磁参数，车用永磁同步电机控制时需要合理控制内功率因数角的范围以避免扭转共振.
3) 车用永磁同步电动机的扭振幅频响应曲线表现为软特性，并且车用永磁同步电机内功率因数角越大、极对数越大、磁饱和越小，主共振区间扩大，使得不稳定区间也增大.永磁同步电机扭振刚度增大，转子扭转振动的幅值在减小，同时共振区间与失稳区也在缩小.干扰力矩增大，转子扭转振动的幅值在增大，同时共振区间与失稳区也扩大.
Shin H J, Choi J Y, Park H I, et al. Vibration analysis and measurements through prediction of electromagnetic vibration sources of permanent magnet synchronous motor based on analytical magnetic field calculations[J].
Shaltout A A. Analysis of torsional vibration in starting of large squirrel cage induction motors[J].
Lundstr?m N L P, Aidanp?? J O. Dynamic consequences of electromagnetic pull due to deviations in generator shape[J].
Jason D E, Zhu Z Q, Howe D. Rotor resonances of high-speed permanent magnet brushless machines[J].
Pennacchi P. Computational model for calculating the dynamical behavior of generators caused by unbalanced magnetic pull experimental validation[J].
Guo D, Chu F, Chen D. The unbalanced magnetic pull and its effects on vibration in a three-phase generator with eccentric rotor[J].
邱家俊, 杨志安. 发电机组转子轴系扭振双重共振的理论与实验研究[J].
应用力学学报, 1999, 16
Qiu Jia-jun, Yang Zhi-an. A theoretical and experimental investigation of double resonances of a rotor-shafting torsional vibration system of a generator set[J].
Niu X Z, Qiu J. Investigation of torsional instability,bifurcation,and chaos of a generator set[J].
杨志安, 李文兰, 邱家俊. 发电机组轴系电磁激发扭振主共振与奇异性[J].
天津大学学报, 2007, 40
Yang Zhi-an, Li Wen-lan, Qiu Jia-jun. Primary resonance of generator set shafting torsion vibration excited by electromagnetism and its singularity[J].
机电耦联动力系统的非线性振动[M].
科学出版社,
Qiu Jia-jun.
Nonlinear vibration of coupled mechanical and electric dynamic systems[M].
Science Press,
冯霏, 李凌轩, 陈亚哲, 等. 汽车非线性悬架系统共振特性的研究[J].
东北大学学报(自然科学版), 2010, 31
Feng Fei, Li Ling-xuan, Chen Ya-zhe, et al. Research on resonance characteristics of nonlinear suspension[J].豆丁微信公众号
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3秒自动关闭窗口永磁同步电机有响声可以修不_百度知道
永磁同步电机有响声可以修不
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你好， 除正常的电流声，机械齿轮咬合声以外的，都可以修或者降低！
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9.永磁同步电机的振动与噪音08解释.ppt 31页
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§9 永磁同步电机的振动与噪音 一、振动与噪音机理 一、振动与噪音机理 一、振动与噪音机理 一、振动与噪音机理 一、振动与噪音机理 一、振动与噪音机理 一、振动与噪音机理 二、定位力矩 二、定位力矩 二、定位力矩 二、定位力矩 二、定位力矩 三、方波无刷直流电机力矩波动与噪音 三、方波无刷直流电机力矩波动与噪音 三、方波无刷直流电机力矩波动与噪音 三、方波无刷直流电机力矩波动与噪音 四、正弦波无刷直流电机力矩波动与噪音
四、正弦波无刷直流电机力矩波动与噪音
存在幅值偏差Δi
五、抑制措施 五、抑制措施 定子斜槽或者转子斜磁极 减少定子槽开口宽度 定子齿开槽 分数槽 改变极弧宽度 磁极不规则放置 改变磁钢磁化方向 无槽结构 无铁芯绕组 降低气隙磁通密度。 五、抑制措施
五、抑制措施 五、抑制措施 交流永磁同步电机理论-§9 永磁同步电机的振动与噪音 交流永磁同步电机理论 微特电机与控制研究所 目录 一、 振动与噪音机理 二、定位力矩与噪音 三、方波无刷直流电机力矩波动与噪音 四、正弦波无刷直流电机力矩波动与噪音 五、抑制措施 1、电磁噪音
2、机械噪音
3、空气动力噪音
人耳听觉的声波频率范围大约为20Hz~20kHz，
控制器PWM；定位力矩；力矩波动； 电机轴承；电机电刷；转子不平衡。
——在频率300一600赫兹区队80分贝响度级的噪声若每天连续作用8小时，实际上不会引起对赫兹言语频率范围内的听觉丧失；
——在频率300一600赫兹区间，88至95分贝的噪声响度级经过30年会引起对1000赫兹的听觉丧失8至13分贝，对2000赫兹的听觉丧失13.5至19分贝；
——在频率赫兹区间，73分贝的噪声响度圾经过7年会引起对4000赫兹的听觉丧失5分贝，而83至88分贝的响度级经过30年会引起对4000赫兹的听觉丧失 27至33分贝。 对人的损害： 对神经系统有坏的影响；损害人的听觉。 其中
μ— 气隙磁导谐波次数， μ =1,2,3,……；
Z— 槽数；
Λ0— 磁导常量部分；
Λ0 — 次谐波幅值；
Φμ— 定子圆周角坐标系自变量。 气隙磁导： k— 永磁磁动势谐波次数，k=1,2,3,….； p— 极对数； θ0— 转子在定子圆周角坐标系中的角坐标； Ω — 转子转速； Frk— 转子磁动势次谐波幅值。 转子磁势： Fsv— 定子磁动势次谐波幅值； v — 定子磁动势谐波次数； θ0 — 定子磁动势在圆周坐标系中角坐标； ω1— 电流基波角频率； η— 电流谐波次数。 定子磁势： 合成磁动势： 气隙磁密： 单位面积力： 一、不随时间变化的恒定力波，即零次力波。恒定力波只是对定子铁心产生静压力时铁心产生静变形，不产生振动和噪音; 二、定子磁动势同次谐波，力波角频率为2ηω1; 三、转子磁动势同次谐波，力波角频率为2kω1; 四、定子磁动势不同次谐波，力波角频率为(ηi±ηj)ω1 ; 五、转子磁动势不同次谐波力波，角频率为(ki±kj)ω1 ; 六、定、转子磁动势不同次谐波力波，角频率为(ηi±kj)ω1; 七、定、转子磁动势同次谐波力波，角频率为2ηiω1;
电磁噪音测试最常用的鉴别方法是： 一、突然断电法。 二、测振法。 三、混合变频判断法。所谓混合变频法是指利用相关仪器辅助人耳鉴别噪音。混合变频鉴别法的辅助设备为一套可变频音响设备。鉴别时，首先测试电机在恒电压恒转速时的噪音频谱，记录幅值较大的频段，令变频音响设备在这些频段上发出激励声源，根据同频声波幅值叠加原理，当激励声源与噪音相应频谱成分接近或一致时，人耳会感觉到噪音被加强。 ? 定位力矩－电机不通电时永磁转子受到的磁力矩
? 引起的原因－齿槽和磁滞的存在
极数2P＝2，
齿数Z＝3， 每周稳定位置数 υ＝6 理想磁路下的齿槽力 矩TC ? 最低次数υmin－每周磁能状态重复次数 ? 虚位移方法求取TC C— 2P 和Z的最大公约数 ? 幅值－决定于磁势平方F2和磁导G的υ次幅值乘积 缺陷磁路的齿槽力矩
? 转子有缺陷导致Z次定位力矩 ?定子有缺陷导致2P次定位力矩
二、定位力矩 样机的定位力矩分析 5 10 极对数P
18.3 36.6 220rpm对应的电流频率 Hz 9 小电机 18 齿数Z
大电机 定位力矩
180 90 小电机噪音与电流波形
噪音频率为电流频率的18倍 机械转速的90次
理想次数 啸叫 大电机噪音与电流波形
噪音频率为电流频率的18倍 机械转速的180次
理想次数 啸叫 波动力矩
波动力矩—指令一定下不同转角对应的电磁力矩波动分量
引起的原因：电动势e和电流 i 的波形偏离了理想波形 得到 式中 力矩波动仿
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