低速大扭矩永磁同步輪轂電機(jī)電磁振動(dòng)和電磁噪聲的研究.pdf

1、永磁同步電機(jī)具有高效率、低轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)、高轉(zhuǎn)矩密度等特點(diǎn)，使其成為電動(dòng)汽車(chē)輪轂驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的主要選擇。而電機(jī)的振動(dòng)和噪聲水平是衡量電機(jī)性能乃至輪轂驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。在電機(jī)振動(dòng)與噪聲中，電磁引起的振動(dòng)和噪聲占主要部分。在永磁同步輪轂電機(jī)中，研究電磁振動(dòng)與噪聲具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文圍繞四方面進(jìn)行了研究：
　　首先，進(jìn)行了低速大扭矩永磁同步輪轂電機(jī)的電磁設(shè)計(jì)。結(jié)合電機(jī)性能參數(shù)及技術(shù)要求，從轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)、極槽配合、極弧系數(shù)等方面分析對(duì)電機(jī)

2、進(jìn)行電磁設(shè)計(jì).通過(guò)仿真，分析比較三種結(jié)構(gòu)的空載、轉(zhuǎn)矩及運(yùn)行性能，從而確定最優(yōu)方案。
　　其次，進(jìn)行了永磁同步輪轂電機(jī)定子結(jié)構(gòu)的固有模態(tài)分析。采用解析法計(jì)算了定子結(jié)構(gòu)的固有頻率，利用ANSYS軟件建立了電機(jī)定子及部件模型，進(jìn)行了模態(tài)仿真，分析了端蓋、機(jī)殼對(duì)電機(jī)定子固有模態(tài)的影響。
　　再次，進(jìn)行了永磁同步輪轂電機(jī)的電磁振動(dòng)和噪聲的分析。基于電機(jī)電磁力波理論，推導(dǎo)了50kW輪轂電機(jī)定子齒內(nèi)表面受到的電磁力波力波次數(shù)和頻率，用AN

3、SOFT軟件計(jì)算了三種轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的電機(jī)在空載情況下氣隙中徑向磁密和徑向電磁力的分布情況，研究了電機(jī)徑向電磁力和切向電磁力的分布差異。利用解析法和有限元法計(jì)算了三種結(jié)構(gòu)的電機(jī)中電磁振動(dòng)位移，進(jìn)而得到了電磁噪聲的計(jì)算值。
　　最后，對(duì)研制的永磁同步輪轂電機(jī)進(jìn)行了固有模態(tài)、電磁振動(dòng)和電磁噪聲的實(shí)驗(yàn)分析。采用錘擊法進(jìn)行了模態(tài)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了樣機(jī)的固有頻率和振型，為設(shè)計(jì)和制造電機(jī)以避免共振提供了依據(jù)。采用振動(dòng)加速度傳感器和CRAS信號(hào)采集分析系統(tǒng)