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        基于代理模型的車用永磁同步電機(jī)噪聲優(yōu)化

        2025-06-27 00:00:00牛文博李彬鄧建交蔡輝方江龍
        汽車技術(shù) 2025年5期
        關(guān)鍵詞:優(yōu)化模型

        主題詞:永磁同步電機(jī)階次噪聲 代理模型 多目標(biāo)優(yōu)化中圖分類號(hào):U463.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A DOI:10.19620/j.cnki.1000-3703.20250069

        Noise Optimization of Vehicle-used Permanent Magnet Synchronous Motors Based on Surrogate Model

        NiuWenbo1,LiBin’,DengJianjiao',CaiHui',F(xiàn)angJianglong2 (1.GlobalRamp;D Center,ChinaFAW CorporationLimited,Changchun13ool3;2.Yiduo Information TechnologyC.Ltd, Shanghai 200000)

        【Abstract]This paper studies the noise ofa Permanent Magnet Synchronous Motor(PMSM)forelectric vehicles.Through theanalysisofthecontributionofdiffrentelectromagneticexcitations tothenoise,thepaperidentifies keyfactorssuchas motor torquerippleandspatial zero-orderelectromagneticforce,aswellastheircontributions totheordernoiseindifferent speedranges.Moreover,through thesimulationanalysisofthenoiseundertheconditionsofeccentricityandcurrentharmonics, the changes in theorder noiseafterconsidering practicalfactors are obtained.The Kriging method isused to create an electromagneticsurogatemodel,whichcanquicklycalculatetheelectromagneticforceandtorqueripplebasedonthedesign parametersofthestatorandrotor.Onthebasisofthesurogate model,thegeneticalgorithmisusedformulti-objective optimization.Theorder noiseobtainedfromthesimulation is significantlyreducedcompared withtheoriginalscheme.The good consistencybetweenthesimulationandtheexperimentisverified throughthenoisetestoftheoptimized prototypeonthetest bench.

        Key words:Permanent Magnet Synchronous Motor(PMSM),Order noise,Surrogate model, Multi-Objective optimization

        【引用格式】牛文博,李彬,鄧建交,等.基于代理模型的車用永磁同步電機(jī)噪聲優(yōu)化[J].汽車技術(shù),2025(5):55-62. NIU WB,LIB,DENGJJ,et al.NoiseOptimizationof Vehicle-usedPermanent Magnet Synchronous Motors Basedon Surrogate Model[J]. Automobile Technology,2025(5): 55-62.

        1前言

        電動(dòng)汽車振動(dòng)噪聲特性與傳統(tǒng)汽車存在較大差異,由于驅(qū)動(dòng)方式的改變,導(dǎo)致動(dòng)力總成振動(dòng)噪聲特性發(fā)生了根本性變化[1-3]。傳統(tǒng)動(dòng)力總成中發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)產(chǎn)生寬頻的振動(dòng)噪聲,在這種頻率范圍寬、聲壓幅值大的背景噪聲掩蔽下,其他的一些單頻噪聲源(如變速器、發(fā)電機(jī)等)并不會(huì)引起突出的聲品質(zhì)問(wèn)題。而電動(dòng)車電驅(qū)動(dòng)總成由驅(qū)動(dòng)電機(jī)、逆變器和減速器組成,會(huì)產(chǎn)生隨轉(zhuǎn)速變化的頻率單一的階次噪聲,這種典型的單頻噪聲在沒(méi)有背景噪聲掩蔽的情況下,即使聲壓幅值很低,也會(huì)引起用戶的強(qiáng)烈抱怨[4-5]。

        目前多數(shù)汽車廠商使用永磁同步電機(jī)作為電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)電機(jī),相比其他類型的電機(jī),永磁同步電機(jī)具備體積小、功率密度高等優(yōu)點(diǎn)。永磁同步電機(jī)的噪聲通常分為電磁噪聲、氣動(dòng)噪聲和機(jī)械噪聲三大類-,而電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)通常采用水冷或油冷方式,不會(huì)產(chǎn)生氣動(dòng)噪聲,軸承等機(jī)械部件的精度較高,電機(jī)噪聲問(wèn)題主要表現(xiàn)為電磁激勵(lì)產(chǎn)生的階次噪聲。噪聲階次與電機(jī)定轉(zhuǎn)子的極槽數(shù)、轉(zhuǎn)子的磁鋼分布、定子的繞線方式等有關(guān),呈現(xiàn)出與極槽數(shù)倍頻相關(guān)的階次噪聲[8-9]。而逆變器在將電流從直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟娺^(guò)程中,往往會(huì)在電流中產(chǎn)生與開(kāi)關(guān)頻率相關(guān)的電流諧波,進(jìn)而產(chǎn)生發(fā)散狀的電磁噪聲[0]

        永磁同步電機(jī)噪聲為高頻輻射噪聲,根本解決途徑需要從電機(jī)本體入手。本文以某款電驅(qū)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)為研究對(duì)象,通過(guò)仿真方法分析電機(jī)噪聲影響因素,并開(kāi)展電磁噪聲多目標(biāo)優(yōu)化及試驗(yàn)驗(yàn)證。

        2電機(jī)噪聲影響因素分析

        2.1 電機(jī)噪聲問(wèn)題

        本文的研究對(duì)象為一款匹配純電動(dòng)汽車的后電驅(qū)系統(tǒng),其中電機(jī)的基本參數(shù)如表1所示。在功能樣機(jī)開(kāi)發(fā)階段,在半消聲室環(huán)境下對(duì)該款電驅(qū)系統(tǒng)進(jìn)行了臺(tái)架噪聲測(cè)試,發(fā)現(xiàn)電機(jī)的24階噪聲、48階噪聲超過(guò)了開(kāi)發(fā)目標(biāo),其五點(diǎn)平均階次噪聲曲線如圖1所示。40% 負(fù)荷下24階噪聲在電機(jī)轉(zhuǎn)速為 1000~2000r/min 時(shí)存在突出的峰值,而 100% 負(fù)荷下48階噪聲在電機(jī)轉(zhuǎn)速為 7000r/min 以上時(shí)明顯偏大。

        表1電機(jī)基本參數(shù)

        2.2 電機(jī)噪聲機(jī)理分析

        電驅(qū)系統(tǒng)的電機(jī)噪聲可按傳統(tǒng)的“源-響應(yīng)\"分析方法進(jìn)行激勵(lì)、結(jié)構(gòu)和控制三方面因素的分析,關(guān)鍵影響因素如圖2所示。由于該電機(jī)的主要問(wèn)題為24階噪聲和48階噪聲,與極槽數(shù)及其倍數(shù)相對(duì)應(yīng),因此判斷噪聲為電磁激勵(lì)產(chǎn)生。對(duì)于8極48槽電機(jī),24階噪聲對(duì)應(yīng)極對(duì)數(shù)的6倍頻,48階噪聲對(duì)應(yīng)極對(duì)數(shù)的12倍頻或者槽數(shù)的1倍頻。電磁激勵(lì)主要由時(shí)空交變的氣隙磁場(chǎng)產(chǎn)生,產(chǎn)生電機(jī)輻射噪聲的力可以分解為定子徑向力、切向力、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩波動(dòng)和不平衡磁拉力。

        定子徑向力理論公式和切向力分別如式(1)式(2)所示,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩波動(dòng)為切向力矢量和與轉(zhuǎn)子半徑的乘積,而不平衡磁拉力一般由偏心引起的額外氣隙磁密b2?(α,t) 產(chǎn)生。

        式中: pr(α,t) 為徑向電磁力, pt(α,t) 為切向電磁力, 為徑向氣隙磁密, bt(α,t) 為切向氣隙磁密 ?,μ0 為真空磁導(dǎo)率, α 為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角,t為時(shí)間。

        圖1電機(jī)階次噪聲曲線圖2電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電機(jī)噪聲關(guān)鍵影響因素

        結(jié)構(gòu)響應(yīng)也是產(chǎn)生輻射噪聲的重要因素,文獻(xiàn)[12]\~文獻(xiàn)[14]指出關(guān)鍵結(jié)構(gòu)模態(tài)包括定子呼吸模態(tài)、總成彎扭模態(tài)和薄壁件模態(tài)等。另外,電流諧波的存在也會(huì)在氣隙磁場(chǎng)處產(chǎn)生以電頻率諧階次為主的電磁激勵(lì),是不可忽視的重要因素。

        2.3電機(jī)噪聲影響因素分析

        2.3.1 電機(jī)輻射噪聲模型

        針對(duì)該電機(jī)噪聲問(wèn)題,建立電機(jī)輻射噪聲計(jì)算模型,分別在定轉(zhuǎn)子上施加不同載荷,包括定子徑向力 定子切向力 Fst, 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩波動(dòng) T 以及轉(zhuǎn)子不平衡磁拉力FRr ,如圖3所示。用基于模態(tài)疊加的結(jié)構(gòu)頻響及聲學(xué)傳遞向量方法計(jì)算電機(jī)輻射噪聲,電機(jī)模型、裝配狀態(tài)和聲場(chǎng)場(chǎng)點(diǎn)選取均與電驅(qū)臺(tái)架試驗(yàn)保持一致,如圖4所示。

        圖3電機(jī)電磁激勵(lì)加載方式
        圖4電機(jī)輻射聲場(chǎng)模型

        2.3.2 定轉(zhuǎn)子拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)噪聲影響

        定轉(zhuǎn)子拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是影響電磁力的關(guān)鍵因素,氣隙磁場(chǎng)處產(chǎn)生的電磁力可由電磁模型計(jì)算得到。對(duì)電磁模型使用麥克斯韋張量法進(jìn)行有限元計(jì)算,并對(duì)比虛功法和麥克斯韋張量法計(jì)算階次轉(zhuǎn)矩來(lái)驗(yàn)證有限元模型網(wǎng)格的合理性。電機(jī)在正常工作條件下,永磁體在交變磁場(chǎng)中會(huì)持續(xù)受到力的作用,可將這部分力分解為作用在轉(zhuǎn)子上的徑向力和切向力,切向力作用在轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩,而轉(zhuǎn)矩波動(dòng)是軸系產(chǎn)生噪聲的根本原因之一。通常轉(zhuǎn)子上的徑向力是平衡的,因此合力為零,但偏心條件下會(huì)產(chǎn)生不平衡的磁拉力。圖5是在理想條件下計(jì)算的轉(zhuǎn)子24階和48階轉(zhuǎn)矩諧波,當(dāng)電機(jī)處于拐點(diǎn)之前時(shí),轉(zhuǎn)矩諧波恒定,24階轉(zhuǎn)諧波動(dòng)約為轉(zhuǎn)矩的 4% ,當(dāng)電機(jī)經(jīng)過(guò)拐點(diǎn)進(jìn)入恒功率區(qū)后,48階轉(zhuǎn)矩諧波明顯增大,最大約為轉(zhuǎn)矩的 14% ,從轉(zhuǎn)矩波動(dòng)上反映了存在低轉(zhuǎn)速24階噪聲和高轉(zhuǎn)速48階噪聲風(fēng)險(xiǎn)。

        除轉(zhuǎn)矩諧波外,也需要分析定子上的徑向電磁力,若徑向電磁力過(guò)大可能會(huì)激發(fā)相應(yīng)頻率下的模態(tài),尤其易激發(fā)定子的呼吸模態(tài)。計(jì)算的徑向電磁力通常為作用在定子齒部的時(shí)域力,需要通過(guò)二維傅里葉變換得到空間域和頻率域下的階次徑向力,通常用作用在定子齒頂圓上的麥克斯韋壓力表示。圖6為 40% 負(fù)荷24階徑向電磁力和 100% 負(fù)荷48階徑向電磁力,電機(jī)定子呼吸模態(tài)的頻率范圍通常為 6000~8000Hz,24 階對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)速為 15000~20000r/min ,但該轉(zhuǎn)速不在常用范圍;48階對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)速為 7500~10000r/min ,各段斜極徑向力及徑向力矢量和幅值均超過(guò) 20kPa 。

        (b)48階轉(zhuǎn)矩波動(dòng)
        圖5電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩波動(dòng)
        (a) 40% 負(fù)荷24階徑向電磁力(b) 100% 負(fù)荷48階徑向電磁力圖6電機(jī)定子徑向電磁力

        根據(jù)電機(jī)噪聲計(jì)算結(jié)果,進(jìn)行各激勵(lì)力對(duì)噪聲貢獻(xiàn)量分析。圖7為各激勵(lì)力對(duì)24階噪聲的貢獻(xiàn),由激勵(lì)貢獻(xiàn)量曲線分析可得,問(wèn)題區(qū)域1由轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩諧波引起,問(wèn)題區(qū)域2由定子上切向力引起。圖8為各激勵(lì)力對(duì)48階噪聲的貢獻(xiàn),問(wèn)題區(qū)域1由定子上切向力引起,問(wèn)題區(qū)域2主要由定子上徑向力引起。

        圖7電機(jī)24階噪聲激勵(lì)貢獻(xiàn)量
        圖8電機(jī)48階噪聲激勵(lì)貢獻(xiàn)量

        2.3.3 定轉(zhuǎn)子偏心對(duì)噪聲影響

        定轉(zhuǎn)子偏心會(huì)導(dǎo)致氣隙周向不均勻,產(chǎn)生不平衡磁拉力。通??煞譃殪o偏心和動(dòng)偏心兩類,靜偏心時(shí)電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸心與定子的幾何中心不重合,但軸心位置固定,動(dòng)偏心時(shí)轉(zhuǎn)子軸心位置隨著轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)而變化,如圖9所示。從圖10可以看出,靜偏心對(duì)低轉(zhuǎn)速24階、48階噪聲結(jié)果均有一定程度惡化,動(dòng)偏心下,將產(chǎn)生新的調(diào)制階次[15],即在24階或48階附近產(chǎn)生 24±1 階次或 48±1 階次,而原階次幅值不變。

        圖9定轉(zhuǎn)子偏心示意

        2.3.4電流諧波對(duì)噪聲影響

        上述計(jì)算分析均在理想電流條件下開(kāi)展,而電機(jī)在實(shí)際工作中,三相電流會(huì)存在較多諧波成分。圖11為實(shí)測(cè)的電機(jī)某相電流中的5階次和7階次電流諧波曲線,可以看出整個(gè)轉(zhuǎn)速段5階次電流諧波較為突出。圖12為噪聲計(jì)算時(shí)考慮5階次和7階次電流諧波后的結(jié)果, 2500Hz 前低轉(zhuǎn)速段24階噪聲顯著提高,最高增大約為7dB(A)。

        圖10不同偏心狀態(tài)階次噪聲對(duì)比圖115階次和7階次電流諧波曲線
        (b) 100% 負(fù)荷48階噪聲圖125階次和7階次電流諧波對(duì)24階噪聲影響

        3電磁噪聲優(yōu)化

        根據(jù)上述分析結(jié)果,在進(jìn)行電磁設(shè)計(jì)優(yōu)化時(shí),選擇40% 負(fù)荷工況下低轉(zhuǎn)速24階轉(zhuǎn)矩諧波和 100% 負(fù)荷工況下高轉(zhuǎn)速48階徑向電磁力作為優(yōu)化目標(biāo)。同時(shí)在后續(xù)優(yōu)化樣機(jī)試制時(shí)通過(guò)尺寸公差控制偏心量,進(jìn)而降低問(wèn)題區(qū)間噪聲水平。

        電磁多目標(biāo)優(yōu)化分為三步:首先創(chuàng)建參數(shù)化模型,使用拉丁超立方采樣方法隨機(jī)生成樣本,調(diào)用電磁有限元計(jì)算得到樣本信息(包括輸入?yún)?shù)和輸出結(jié)果);然后使用克里金法創(chuàng)建代理模型,描述輸入?yún)?shù)與輸出結(jié)果間的關(guān)系;最后在代理模型基礎(chǔ)上,使用遺傳算法進(jìn)行多目標(biāo)尋優(yōu)。工作流程如圖13所示。

        圖13基于代理模型的電磁優(yōu)化設(shè)計(jì)

        3.1代理模型建立

        3.1.1多樣本數(shù)據(jù)生成

        在參數(shù)化的電磁模型基礎(chǔ)上,選擇優(yōu)化參數(shù)并給定參數(shù)范圍,如表2所示。給定參數(shù)邊界后,使用拉丁超立方采樣方法生成樣本,其核心思想是將每個(gè)輸入變量的取值范圍劃分成若干個(gè)等概率的區(qū)間,并在每個(gè)區(qū)間內(nèi)隨機(jī)抽取樣本,以保證樣本在整個(gè)輸入空間中均勻分布。通常樣本數(shù)量越多,訓(xùn)練得到的代理模型精度越高,但樣本數(shù)量增加,意味著有限元計(jì)算時(shí)長(zhǎng)增加。本文中,經(jīng)由多輪不同樣本數(shù)代理模型訓(xùn)練,最終選擇使用3000組樣本,訓(xùn)練代理模型的精度及有限元計(jì)算時(shí)長(zhǎng)均在可接受范圍內(nèi)。任取3個(gè)參數(shù),其樣本在參數(shù)空間的分布示例如圖14所示。優(yōu)化參數(shù)定義完成后,根據(jù)優(yōu)化自標(biāo)制定需要提取的目標(biāo)值,具體信息如表3所示。確定優(yōu)化目標(biāo)和約束條件后進(jìn)行樣本計(jì)算,形成包含輸入輸出信息的樣本記錄表單。

        3.1.2 參數(shù)相關(guān)性分析

        創(chuàng)建代理模型前,首先計(jì)算參數(shù)與目標(biāo)之間的相關(guān)性,用于粗略判斷參數(shù)對(duì)優(yōu)化目標(biāo)的影響,相關(guān)性信息如圖15所示。從圖中可以看出, 40% 負(fù)荷24階轉(zhuǎn)矩諧波與 100% 負(fù)荷48階徑向力的主要參數(shù)相關(guān)性趨勢(shì)大多相反,因此在優(yōu)化方案篩選時(shí),需要在兩個(gè)目標(biāo)之間進(jìn)行均衡。

        表2電機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)
        圖14樣本在參數(shù)空間中的分布
        表3電機(jī)優(yōu)化目標(biāo)和約束條件

        3.1.3 代理模型建立及校驗(yàn)

        本文使用克里金代理模型[,克里金代理模型是一種用于近似復(fù)雜系統(tǒng)響應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,基于克里金插值方法,可以有效地預(yù)測(cè)未探測(cè)區(qū)域的響應(yīng)。由于其基于高斯過(guò)程的特性,克里金方法不僅提供預(yù)測(cè)值,還能給出預(yù)測(cè)的不確定性,即預(yù)測(cè)值的方差,這是克里金代理模型的一個(gè)重要優(yōu)勢(shì)。在模型訓(xùn)練完成后,通過(guò)使用獨(dú)立的測(cè)試數(shù)據(jù)集來(lái)評(píng)估克里金模型的預(yù)測(cè)精度,圖16、圖17分別為24階轉(zhuǎn)矩諧波和48階徑向力的預(yù)測(cè)值與有限元仿真值對(duì)比。從校驗(yàn)結(jié)果可以看出,24階轉(zhuǎn)矩諧波預(yù)測(cè)值與有限元仿真值吻合程度較高,驗(yàn)證集中樣本仿真值與預(yù)測(cè)值最大偏差為 0.15N?m 。而48階徑向力,由于其強(qiáng)非線性以及相對(duì)較大的波動(dòng)區(qū)間(2\~40kPa) ,導(dǎo)致其預(yù)測(cè)值與有限元仿真值存在一定偏差,尤其是徑向力幅值較小時(shí),驗(yàn)證集中樣本仿真值與預(yù)測(cè)最大偏差為 2.2kPa ,因此在后續(xù)方案篩選時(shí),需要考慮一定的設(shè)計(jì)余量。

        標(biāo)題
        圖15參數(shù)相關(guān)性
        圖1624階轉(zhuǎn)矩諧波預(yù)測(cè)值與仿真值對(duì)比

        3.2 多目標(biāo)優(yōu)化

        在上述代理模型基礎(chǔ)上,使用遺傳算法[17-18]開(kāi)展方案尋優(yōu)。在本文中,選擇 100% 負(fù)荷工況48階徑向力和 40% 負(fù)荷工況24階轉(zhuǎn)矩諧波作為優(yōu)化目標(biāo)。將平均轉(zhuǎn)矩、齒槽轉(zhuǎn)矩、反電勢(shì)、反電勢(shì)畸變率作為約束條件,迭代結(jié)果如圖18所示。每代樣本數(shù)量為400個(gè),共優(yōu)化300代,平衡徑向力和轉(zhuǎn)矩諧波后,選取的優(yōu)化方案48階徑向電磁力密度低于 4kPa ,降幅達(dá)到85% ;24階轉(zhuǎn)矩諧波與原方案相當(dāng),低于 2N?m ,如圖19、圖20所示。選擇優(yōu)化方案需要在48階徑向力和24階轉(zhuǎn)矩諧波間進(jìn)行均衡,本次方案選取主要偏向于降低48階徑向力,因?yàn)?4階轉(zhuǎn)矩諧波可以通過(guò)諧波注入來(lái)降低,而48階徑向力主要依靠電磁拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)化。

        圖18優(yōu)化結(jié)果篩選
        圖19優(yōu)化方案48階徑向電磁力對(duì)比
        圖1748階徑向力預(yù)測(cè)值與仿真值對(duì)比圖20優(yōu)化方案24階轉(zhuǎn)矩諧波對(duì)比

        3.3 方案仿真驗(yàn)證

        采用有限元方法對(duì)優(yōu)化方案進(jìn)行驗(yàn)證,優(yōu)化方案48階噪聲較原方案在低速區(qū)(小于 5000r/min 降低 3~ 5dB(A),高速區(qū)(大于 8000r/min 降低 18dB(A) ,如圖21所示,參照原方案測(cè)試結(jié)果,預(yù)計(jì) 100% 負(fù)荷48階噪聲能夠滿足目標(biāo); 40% 負(fù)荷24階噪聲在低速區(qū)與原方案相當(dāng),如圖22所示。結(jié)合偏心工況下和電流諧波激勵(lì)下噪聲計(jì)算結(jié)果,計(jì)劃通過(guò)優(yōu)化樣機(jī)偏心控制和諧波注入解決。

        圖21優(yōu)化方案48階噪聲仿真對(duì)比
        圖22優(yōu)化方案24階噪聲仿真對(duì)比

        4優(yōu)化樣機(jī)臺(tái)架驗(yàn)證

        4.1 樣機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)

        優(yōu)化樣機(jī)試制時(shí),對(duì)影響定轉(zhuǎn)子偏心的尺寸進(jìn)行控制,保證定轉(zhuǎn)子偏心量不大于氣隙的 20% 。對(duì)優(yōu)化樣機(jī)在半消聲室進(jìn)行臺(tái)架噪聲測(cè)試,半消聲室背景噪聲?25dB(A) ,電驅(qū)系統(tǒng)輸出軸連接負(fù)載測(cè)功機(jī),測(cè)功機(jī)控制電機(jī)轉(zhuǎn)速以 1.67r/min 速率增加。共布置5個(gè)傳聲器,分別布置在電驅(qū)系統(tǒng)上、前、后、左、右側(cè),距離電驅(qū)系統(tǒng)外輪廓 1m ,指向外輪廓幾何中心。 100% 負(fù)荷48階噪聲明顯降低,高轉(zhuǎn)速段平均聲壓級(jí)峰值最多降低19dB(A) ,如圖23所示;低轉(zhuǎn)速段24階噪聲與原方案水平相當(dāng),如圖24所示;試驗(yàn)結(jié)果與仿真預(yù)測(cè)一致。

        圖23優(yōu)化樣機(jī)48階噪聲改善對(duì)比

        4.2樣機(jī)諧波注入標(biāo)定

        針對(duì)24階噪聲,對(duì)優(yōu)化樣機(jī)在 4000r/min 以下進(jìn)行臺(tái)架諧波注入標(biāo)定,注人的諧波電流幅值和相位如圖25所示,低轉(zhuǎn)速24階噪聲明顯降低,如圖26所示,達(dá)到開(kāi)發(fā)目標(biāo)要求。

        圖24優(yōu)化樣機(jī)24階噪聲改善對(duì)比
        圖25注入的諧波電流幅值和相位"

        5結(jié)束語(yǔ)

        本文主要對(duì)某款電驅(qū)系統(tǒng)的噪聲開(kāi)展仿真及優(yōu)化。根據(jù)不同激勵(lì)貢獻(xiàn)分析,發(fā)現(xiàn)低轉(zhuǎn)速下轉(zhuǎn)矩諧波對(duì)階次噪聲占主要貢獻(xiàn),而高轉(zhuǎn)速下徑向電磁力對(duì)電機(jī)階次噪聲占主要貢獻(xiàn)。定轉(zhuǎn)子偏心會(huì)產(chǎn)生不平衡磁拉力,電流諧波會(huì)增大轉(zhuǎn)矩波動(dòng),從而惡化低頻段電機(jī)階次噪聲?;诖砟P?,開(kāi)展永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)和徑向電磁力多目標(biāo)優(yōu)化,可對(duì)電機(jī)階次噪聲產(chǎn)生明顯的優(yōu)化效果。

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        (責(zé)任編輯 王 一)

        修改稿收到日期為2025年3月18日。

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