基于定子与壳体过盈配合的驱动电机噪声分析及试验研究

发布时间：2020-05-14 10:50

【摘要】：驱动电机噪声是纯电动汽车噪声的主要来源之一。为研究降低驱动电机噪声的可行方法,论文以纯电动汽车驱动用永磁同步电机为研究对象,分析驱动电机性能需求和噪声来源,建立电机振动模型,分析过盈量对电机振动的影响,对电机振动特性及噪声进行测试,验证理论分析的准确性。首先,论文总结了驱动电机应具有的性能,介绍了过盈配合的相关理论,计算了满足性能需求的有效过盈量范围。对驱动电机噪声来源进行了分析,确定了对驱动电机噪声起主要贡献作用的噪声来源,给出了电机不同来源噪声的识别方法。建立了电机振动模型,分析了影响电机定子与壳体过盈量的因素,运用机械阻抗法和机电类比法推导出电机定子与壳体振动表达式,分析了过盈量对电机振动的影响,定性分析得出可以通过调整过盈量以增加激励力至定子铁芯或激励力至壳体的机械阻抗来减小驱动电机的振动。然后,论文对驱动电机定子与壳体的过盈量进行仿真,对不同工况下电机温度与过盈量耦合仿真,发现温度的影响下额定工况产生的平均接触压强约为不考虑温度影响时产生的平均接触压强的15.6%,验证了温度对过盈量及电机振动的影响。对驱动电机零部件及整机进行模态仿真,得到其模态振型及固有频率,为电机模态及噪声分析提供了参考。最后,论文利用PAK测试设备及软件对驱动电机进行模态测试,得到驱动电机零部件及整机各阶模态振型和频率,确定了电机的共振频率,其中主要模态振型及频率与仿真结果误差不超过3%,验证了模态仿真的有效性。对电机进行近场匀加速噪声测试,识别出了对电机噪声具有突出贡献的电磁噪声。对驱动电机进行噪声测试,发现通过调整电机过盈量可使电机噪声达到最大3.8 dB的优化。对不同温度下的电机噪声测试并统计噪声峰值发现,电机总声压峰值随电机温度的升高呈下降趋势。通过试验,验证了理论分析模型及有限元分析的正确性,说明通过调整过盈量可以降低电机噪声。
【图文】：

研究对象具体参数如表 2.3 所示，结构如图 2.1 和图 2.2 所示。表 2.3 驱动电机基本参数Tab 2.3 Drive motor basic parameters值功率 额定转速 峰值转速 额定扭矩 峰值扭矩 转子极数 定45 kW 3000 r/min 6000 rpm 58 N·m 170 N·m 8

(a) 电机定子及壳体 (b) 整机模型图 2.2 驱动电机结构Fig 2.2 Driving motor structure2.2 过盈连接基本理论定子硅钢叠片
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TB53;U467.493

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本文编号：2663235