逆变器供电对电动汽车内置式永磁同步电机振动噪声特性影响研究

发布时间：2021-07-10 12:47

　　为研究宽调速范围内逆变器电流谐波对电动汽车用内置式永磁同步电机（IPMSM）振动噪声影响的特性机理,该文引入一种逆变器电流谐波对IPMSM振动噪声影响的分析方法。首先,理论分析了谐波电流作用时电机电磁力波特征参数（力波阶数r、力波频率fr、力波幅值Peak-r/fr）,建立IPMSM多物理场耦合振动噪声分析有限元模型,以分析恒转矩调速和弱磁调速工况下样机的电磁力波和振动噪声频谱特性,并和正弦电流供电时相比较。结果表明:对于该文样机,逆变器谐波电流供电时会引入0阶和8（2p）阶电磁力波频率分量,且对弱磁调速时样机振动噪声的影响大于对恒转矩调速时的影响,此结论适用于其他多极对数整数槽永磁同步电机。最后实验验证了分析方法的正确性。 

【文章来源】：电工技术学报. 2020,35(21)北大核心EICSCD

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

车用IPMSM电磁振动噪声计算流程

图2为样机牵引特性曲线。为研究恒转矩控制和弱磁控制时逆变器电流谐波对电机振动噪声的影响，选取恒转矩区3 000r/min和弱磁区8 000r/min两个转速进行研究，分别见图2中A点和B点。基于所提出的多物理场耦合联合仿真模型计算了这两个转速四种工况下的电机振动噪声特性并进行比较：(1)3 000r/min正弦电流Is3000供电；(2)3 000r/min逆变器电流Ih3000供电；(3)8 000r/min正弦电流Is8000供电；(4)8 000r/min逆变器谐波电流Ih8000供电。图3所示为以上四种工况A相电流波形。图3 四种电流A相波形

图2 样机牵引特性曲线图4为3 000r/min和8 000r/min两个转速下逆变器供电时定子电流的各次谐波占基波电流百分比，图中f1=np/60=200Hz为3 000r/min时的基频，f2=np/60=533.3Hz为8 000r/min时的基频，可以看出，逆变器电流供电时两个转速下低频主要谐波频率都为5、7次谐波，开关频率附近3 000r/min时的主要谐波次数是f c±2 f1和f c±4 f1,8 000r/min时的主要谐波次数是f c±2 f 2和f c±4 f 2。

【参考文献】：
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本文编号：3275939