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        某款純電動汽車用驅(qū)動電機(jī)噪聲分析

        2019-02-26 05:04:30陳士剛沙文瀚杭孟荀劉新超
        汽車零部件 2019年1期
        關(guān)鍵詞:沖片整車徑向

        陳士剛,沙文瀚,杭孟荀,劉新超

        (奇瑞新能源汽車技術(shù)有限公司,安徽蕪湖 241002)

        0 引言

        噪聲是一種能夠引起人煩躁而危害人體健康的聲音。對汽車來說,不管是純電動汽車還是傳統(tǒng)汽車,整車的NVH、噪聲表現(xiàn)等均會對駕駛者的主觀感受、駕駛體驗(yàn)等產(chǎn)生不同程度影響[1]。整車的噪聲源主要是動力總成部分,通過傳遞路徑對整車周圍進(jìn)行輻射[2],當(dāng)前純電動汽車動力總成主要由驅(qū)動電機(jī)及減速器組成,噪聲源主要來自于驅(qū)動電機(jī)和減速器。

        本文作者基于某款單電機(jī)驅(qū)動的純電動汽車的噪聲表現(xiàn),通過對其驅(qū)動電機(jī)定子沖片齒槽、齒寬等結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)、對電磁方案槽滿率的提升來改善電機(jī)本體的振動、噪聲。通過對優(yōu)化前、后的驅(qū)動電機(jī)單體的仿真分析以及對整車噪聲的對比測試,結(jié)果表明:優(yōu)化后的驅(qū)動電機(jī)徑向磁拉力有一定幅度的減少,對整車噪聲聲壓值及振幅有約一半的改善,對純電動汽車噪聲整改提供了一定的依據(jù)及相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)。

        1 純電動汽車整車噪聲測試分析

        根據(jù)整車測試數(shù)據(jù),在7.8、15.6、21.5及51階次噪聲比較凸出,其測試結(jié)果如圖1所示。

        圖1 整車噪聲測試結(jié)果

        其中,提取驅(qū)動電機(jī)的振動階次,分別在8、16及48階次噪聲表現(xiàn)明顯,每分鐘5 000多轉(zhuǎn)時(shí)振動較大,振幅約1.0g,如圖2所示。所以整車效果表現(xiàn)為駕駛舒適性降低,整車在60~70 km/h時(shí)速時(shí)嘯叫明顯,電機(jī)電磁噪聲尖銳。

        圖2 優(yōu)化前電機(jī)振動測試

        2 驅(qū)動電機(jī)噪聲優(yōu)化分析

        2.1 電機(jī)沖片結(jié)構(gòu)優(yōu)化

        根據(jù)驅(qū)動電機(jī)噪聲測試結(jié)果分析,對電機(jī)定子沖片結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),優(yōu)化后驅(qū)動電機(jī)定子沖片齒寬相比原結(jié)構(gòu)加寬25%,齒高相比原結(jié)構(gòu)縮短45%,電機(jī)槽滿率由74%提升到78%,如圖3所示。

        圖3 電機(jī)定子沖片結(jié)構(gòu)

        2.2 新沖片結(jié)構(gòu)電機(jī)仿真分析

        通過二維繪圖軟件將優(yōu)化后的定子沖片結(jié)構(gòu)導(dǎo)入到電機(jī)仿真軟件中進(jìn)行仿真分析。圖4所示為空載電機(jī)定子徑向力密度仿真[3]數(shù)據(jù)。

        圖5所示為滿載電機(jī)定子徑向力密度仿真數(shù)據(jù)。從仿真數(shù)據(jù)可知,不論是空載還是負(fù)載,電機(jī)定子徑向力密度均有不同程度的降幅。

        圖4 空載電機(jī)定子徑向力密度分析

        圖5 峰值扭矩定子徑向力密度分析

        2.3 新沖片結(jié)構(gòu)電機(jī)振動、噪聲測試

        對比新老電機(jī)振動、噪聲測試,結(jié)果如圖6所示,新電機(jī)不論是噪聲還是振動都比老電機(jī)有很大地改善;新電機(jī)在 8、16、24、48 階次的振動、噪聲比老電機(jī)都降低許多。

        圖6 優(yōu)化前、后電機(jī)振動、噪聲對比

        3 結(jié)束語

        從驅(qū)動電機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化后的空載及負(fù)載仿真結(jié)果來看,驅(qū)動電機(jī)空載和負(fù)載峰值扭矩各階次徑向力密度均有下降,其中空載8、32及48階等噪聲降幅尤為明顯,負(fù)載16階降幅最大,約有5/6的降幅,有效提升了電機(jī)定子總成的固有頻率,電機(jī)電磁噪聲有極大提高;從新、老電機(jī)實(shí)測數(shù)據(jù)來看,不論振動還是噪聲,新電機(jī)各階次均有很大地改善。通過對驅(qū)動電機(jī)的噪聲整改分析,給驅(qū)動電機(jī)及整車噪聲的整改提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)與方法。

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