某輪轂電機(jī)振動(dòng)噪聲優(yōu)化研究

侯俊劍，張玉琦，房占鵬，何文斌

（1.鄭州輕工業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，河南鄭州 450000；2.河南省新能源汽車(chē)輕量化設(shè)計(jì)與制造工程研究中心，河南鄭州 450000）

1 引言

永磁無(wú)刷電機(jī)功率密度大、體積小、效率高且易于維護(hù)，在新能源汽車(chē)行業(yè)應(yīng)用極其廣泛[1]。隨著電機(jī)功率密度的不斷增大和對(duì)環(huán)境要求的提高，電機(jī)設(shè)計(jì)初期的噪聲控制已經(jīng)成為一個(gè)非常重要的問(wèn)題，不僅要考慮電磁和經(jīng)濟(jì)計(jì)算，還必須要考慮電機(jī)振動(dòng)和噪聲水平，以便優(yōu)化電機(jī)整體性能[2]。

電機(jī)噪聲主要由機(jī)械振動(dòng)噪聲、空氣動(dòng)力噪聲及電磁振動(dòng)噪聲構(gòu)成[3]，由于永磁無(wú)刷電機(jī)通過(guò)自然冷卻，所以其噪聲主要由作用在永磁體上的電磁力振動(dòng)產(chǎn)生，并以輻射噪聲形式從機(jī)殼傳出[4]。

對(duì)于電機(jī)如何降低電磁振動(dòng)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)取得諸多成果。文獻(xiàn)[4]對(duì)鼠籠式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)各種場(chǎng)諧波和徑向力產(chǎn)生機(jī)理及分布方向降低電磁振動(dòng)噪聲。文獻(xiàn)[5]提出一種預(yù)測(cè)電磁振動(dòng)的方法，在電機(jī)基本設(shè)計(jì)和優(yōu)化中，除考慮磁滯特性還應(yīng)考慮自身振動(dòng)。文獻(xiàn)[6]將不同頻率電磁力波諧波在各個(gè)模態(tài)頻率下振動(dòng)大小疊加起來(lái)，從而得到總的電機(jī)振動(dòng)。文獻(xiàn)[7]通過(guò)對(duì)電機(jī)進(jìn)行三維有限元仿真與試驗(yàn)分析，指出通過(guò)調(diào)整機(jī)殼材料和厚度等參數(shù)能有效提高定子總成剛度從而減小振動(dòng)。

上述研究成果對(duì)電機(jī)振動(dòng)噪聲產(chǎn)生和傳遞機(jī)理進(jìn)行了清晰的描述，優(yōu)化電機(jī)殼體結(jié)構(gòu)，提高殼體剛度是改善電機(jī)振動(dòng)噪聲有效途徑。……