【摘要】：電動汽車與傳統(tǒng)汽車動力結(jié)構(gòu)不同,其電機驅(qū)動系統(tǒng)成為車內(nèi)噪聲的主要來源之一。由于汽車驅(qū)動電機自身性能需求上追求高功率密度、高轉(zhuǎn)矩密度等導(dǎo)致其振動噪聲問題日益突出,影響駕乘的舒適性。本文主要針對電動汽車驅(qū)動用永磁同步電機的振動和噪聲問題進行理論、試驗和仿真三個方面的研究工作,為電動汽車驅(qū)動電機振動噪聲問題的分析和優(yōu)化提供指導(dǎo)。首先,對電動汽車驅(qū)動電機噪聲源類型進行了分析,重點分析了對驅(qū)動電機總體噪聲貢獻量較大的電磁噪聲產(chǎn)生的機理,推導(dǎo)出了產(chǎn)生電磁振動噪聲的激勵源徑向電磁力的階次及頻率特征;介紹了驅(qū)動電機振動噪聲源的識別方法,分析了驅(qū)動電機機械噪聲和電磁噪聲源的特征頻率,為后續(xù)的振動噪聲測試中的階次跟蹤法通過階次識別電機的噪聲源提供了理論基礎(chǔ)。其次,介紹了驅(qū)動電機振動噪聲的試驗方法,使用LMS測試設(shè)備,通過半球面法并采用對托試驗臺架對不同負(fù)載扭矩下的驅(qū)動電機進行了穩(wěn)態(tài)工況以及動態(tài)工況下的振動噪聲測試。通過階次及階次貢獻量分析發(fā)現(xiàn)驅(qū)動電機的8階、24階、48階電磁噪聲以及開關(guān)頻率處電流諧波導(dǎo)致的高頻電磁噪聲對電機的總體噪聲聲壓級的貢獻最大,這類電磁噪聲隨著負(fù)載的增大而噪聲聲壓級顯著增大。而1階、3.6階等機械噪聲對電機總體噪聲的聲壓級貢獻量較小且不隨負(fù)載變化。根據(jù)理論分析中的電機噪聲源的識別方法對測試后的階次數(shù)據(jù)進行了分析,明確了各階次噪聲源的具體來源并提出了相應(yīng)的優(yōu)化建議。最后,針對電機噪聲聲壓級貢獻量較大的電磁噪聲源,建立電機的電磁-結(jié)構(gòu)-聲學(xué)多物理場仿真分析模型,進行了二維磁場分析、結(jié)構(gòu)模態(tài)分析、振動響應(yīng)分析、聲輻射分析。并通過對比振動以及噪聲測試的頻譜,驗證了仿真的可靠性。通過對電機進行電磁-結(jié)構(gòu)-聲學(xué)多物理場耦合仿真分析,以求在電機的設(shè)計階段可以對電機的電磁振動噪聲進行準(zhǔn)確求解并可以根據(jù)仿真結(jié)果去改進電機的設(shè)計,盡量控制電機的電磁噪聲保持在合理的范圍。
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U469.72
【圖文】：

結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、功率密度、轉(zhuǎn)矩密度高。對于電動乘用的空間比較有限，需要電機的結(jié)構(gòu)緊湊、體積小。在不影響到以上要求，必須提高電機的功率密度和轉(zhuǎn)矩密度。所以率密度高是整車對于驅(qū)動電機的第一需求�？煽啃愿�。驅(qū)動電機作為電動汽車的動力驅(qū)動源，其可靠運生命安全。驅(qū)動電機安裝在整車上，受到整車的沖擊振動電壓劇烈的波動等惡劣的運行環(huán)境，使得電動汽車驅(qū)動電機統(tǒng)的工業(yè)和家用電器的電機要求更高。效率高、高效區(qū)廣、重量輕。受制于目前動力電池的能量密程比較有限。使用效率高的驅(qū)動電機能夠有效的提高能源。另外，使用重量輕的電機也能夠提高整車的續(xù)航里程。噪聲、振動要低。對于消費者而言，不管是電動車還是燃油是他們考慮的第一要素。驅(qū)動電機的振動和噪聲會明顯因此噪聲和振動是電動汽車驅(qū)動電機的一個重要性能指標(biāo)

機1．效率高、高效區(qū)寬2．轉(zhuǎn)矩密度高 1．結(jié)構(gòu)復(fù)雜3．電機體積小、重量輕 2．飽和非線4．調(diào)速范圍寬1．控制技術(shù)成熟 1．高效區(qū)窄2．成本低 2．尺寸大，機1. 電機結(jié)構(gòu)簡單2. 系統(tǒng)成本低1．電機噪音2．飽和非線3．轉(zhuǎn)矩密度步電機具有功率密度、轉(zhuǎn)矩密度大；效率高、高效寬等一系列優(yōu)點。因此普遍認(rèn)為永磁同步電機是最類型。本文研究的電動汽車驅(qū)動電機采用的是永磁圖 2.2 所示。

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本文編號：2727079