电驱动总成NVH性能分析与优化
发布时间：2021-09-29 15:08
汽车驾驶的舒适性与作为电动汽车核心部件的电驱动总成有关,电驱动总成的振动噪声的表现直接影响电动汽车的NVH性能。随着全球的电动汽车热潮的推进,电驱动总成的NVH性能越来越受到重视,逐渐成为研究学者们的研究重点。本文对驱动电机进行理论分析推导,得到了驱动电机气隙磁通密度与气隙电磁力的数学表达式。基于Maxwell建立了驱动电机的电磁场分析模型,以理想三相正弦电流作为激励,仿真计算得到了驱动电机的输出扭矩波动。计算驱动电机气隙磁场的磁通密度与电磁力,并通过傅立叶变换对气隙磁场的磁场密度与电磁力进行空间特性与频谱特性的分析,其分析结果与理论推导结果一致。考虑定子铁芯叠压效应及绕组质量的同时,建立电驱动总成的结构有限元模型,进行模拟台架实验安装状态的约束模态分析。基于AVL EXCITE PU建立电驱动总成齿轴系统的动力学分析模型,以驱动电机电磁场分析得到的扭矩波动作为动力学分析模型的输入,经过仿真分析得到齿轴系统中各轴承的轴承力。基于LMS Virtual Lab通过模态叠加法计算电驱动总成的振动响应,并在此基础上可用声学传递向量法进行电驱动总成的声辐射噪声分析。接着在半消声室进行电驱动总成...
【文章来源】：重庆理工大学重庆市
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线
重庆理工大学硕士学位论文10式中，Z为定子槽齿数；0为气隙长度为时的磁导幅值；k为第k次谐波磁导幅值。其0与k表达式分别为：00=cK（2.6）01sin(1)(1)1ckckcccKkKKKkK（2.7）式中，cK为定子开槽宽度与定转子齿距决定的卡特系数；0为真空磁导率，为-7410H/m。将式（2.3）、(2.4)、(2.5)代入式(2.1)中，即可得到气隙磁场的表达式，为：110101011(,)cos()cos()+cos()cos()cos()cos()cos()cos()cos()vkvkvvkvkkvktbtFtvFkZptFtvFptFtvkZFkZp（2.8）式(2.8)可分为两部分，其前两项为均匀气隙长度下的气隙磁场密度，后两项则为定子开槽引起的气隙磁导发生周期性变化的磁场密度。2.1.2驱动电机电磁力分析理论磁场中的电磁力主要分为三类：一是磁场中的载流导体受到的力，二是磁场中的磁质受到的力，三是在载流导体和磁质分界面上同时受到的力[51]。显然定子齿上的电磁力属于第三类。根据Maxwell应力张量理论，其定子齿电磁力示意图如图2.1，各方向电磁力数学表达式如下：图2.1定子齿电磁力示意图
重庆理工大学硕士学位论文16通过MaxwellRMxprt导入绕组参数建立永磁同步电机的三相绕组模型，其绕组参数如下表。表2.3绕组参数参数值参数值匝数9绕法链式层数单接法星形连接并绕根数12节距6并联支路数6导线直径0.67mm通过UG将永磁体模型导入至Maxwell中，其磁化曲线如图2.4所示。本文定义x方向作为永磁体发出磁力线的方向，如图2.5所示。图2.4磁钢磁化曲线图2.5磁钢充磁方向对于电机进行电磁场分析计算时，在建立各部件的模型后，还需要进行一些合理的简化与假设：硅钢片的磁导率远大于空气以及铝的磁导率，可以假设电机壳体以及壳体外的空气没有磁场分布，因此定义定子外表面为零适量边界；转轴为非磁性材料，故忽略转轴对电磁场影响，以空气作为转轴。通过Maxwell建立得到驱动电机的二维电磁场分析模型，如图2.6所示。XY
【参考文献】：
期刊论文
[1]纯电动汽车声品质评价及电磁噪声分析[J]. 王永超,顾灿松,陈达亮. 汽车实用技术. 2018(04)
[2]新能源汽车的减速器振动测试与分析[J]. 吴哲,弓宇,韩伟,张敬彩. 机电产品开发与创新. 2017(05)
[3]面向噪声品质优化的减速器箱体结构设计[J]. 方源,章桐,汪浩然,郭荣. 中南大学学报(自然科学版). 2017(09)
[4]采用传递路径分析的纯电动车减速器啸叫噪声优化[J]. 温国庆,李艳斌,殷麒麟. 重庆理工大学学报(自然科学). 2017(09)
[5]车用异步电机的电磁噪声分析与抑制[J]. 郑江,代颖,石坚. 电机与控制应用. 2017(06)
[6]国家发改委等联合印发《汽车产业中长期发展规划》[J]. 宋城. 中国设备工程. 2017(09)
[7]某电动汽车车内噪声改进与声品质提升[J]. 张守元,李玉军,杨良会. 汽车工程. 2016(10)
[8]基于ATV技术的驾驶室低频噪声优化控制[J]. 施斐博,陈剑,沈忠亮,杨志远. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2016(09)
[9]基于阶次分析的永磁同步电机噪声源识别[J]. 林福,左曙光,吴旭东,吴双龙,毛钰. 农业工程学报. 2016(17)
[10]基于MATV技术的某减速器壳体声辐射研究[J]. 杨诚,赖天华,何春林,赵毅. 机械传动. 2016(08)
博士论文
[1]永磁同步电动机振动与噪声特性研究[D]. 于慎波.沈阳工业大学 2006
硕士论文
[1]多物理场耦合的电机电磁振动响应分析[D]. 王振宇.重庆理工大学 2019
[2]考虑壳体变形影响的电机磁固耦合振动分析[D]. 王波.重庆理工大学 2018
[3]某减速器NVH性能的分析与优化[D]. 蒋灿琼.湖南大学 2016
[4]车-路耦合系统动力学研究[D]. 郑贺.长安大学 2016
[5]驾驶室内声品质合成等效模型的建立及声品质评价分析研究[D]. 钱堃.吉林大学 2013
本文编号：3413926
【文章来源】：重庆理工大学重庆市
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线
重庆理工大学硕士学位论文10式中，Z为定子槽齿数；0为气隙长度为时的磁导幅值；k为第k次谐波磁导幅值。其0与k表达式分别为：00=cK（2.6）01sin(1)(1)1ckckcccKkKKKkK（2.7）式中，cK为定子开槽宽度与定转子齿距决定的卡特系数；0为真空磁导率，为-7410H/m。将式（2.3）、(2.4)、(2.5)代入式(2.1)中，即可得到气隙磁场的表达式，为：110101011(,)cos()cos()+cos()cos()cos()cos()cos()cos()cos()vkvkvvkvkkvktbtFtvFkZptFtvFptFtvkZFkZp（2.8）式(2.8)可分为两部分，其前两项为均匀气隙长度下的气隙磁场密度，后两项则为定子开槽引起的气隙磁导发生周期性变化的磁场密度。2.1.2驱动电机电磁力分析理论磁场中的电磁力主要分为三类：一是磁场中的载流导体受到的力，二是磁场中的磁质受到的力，三是在载流导体和磁质分界面上同时受到的力[51]。显然定子齿上的电磁力属于第三类。根据Maxwell应力张量理论，其定子齿电磁力示意图如图2.1，各方向电磁力数学表达式如下：图2.1定子齿电磁力示意图
重庆理工大学硕士学位论文16通过MaxwellRMxprt导入绕组参数建立永磁同步电机的三相绕组模型，其绕组参数如下表。表2.3绕组参数参数值参数值匝数9绕法链式层数单接法星形连接并绕根数12节距6并联支路数6导线直径0.67mm通过UG将永磁体模型导入至Maxwell中，其磁化曲线如图2.4所示。本文定义x方向作为永磁体发出磁力线的方向，如图2.5所示。图2.4磁钢磁化曲线图2.5磁钢充磁方向对于电机进行电磁场分析计算时，在建立各部件的模型后，还需要进行一些合理的简化与假设：硅钢片的磁导率远大于空气以及铝的磁导率，可以假设电机壳体以及壳体外的空气没有磁场分布，因此定义定子外表面为零适量边界；转轴为非磁性材料，故忽略转轴对电磁场影响，以空气作为转轴。通过Maxwell建立得到驱动电机的二维电磁场分析模型，如图2.6所示。XY
【参考文献】：
期刊论文
[1]纯电动汽车声品质评价及电磁噪声分析[J]. 王永超,顾灿松,陈达亮. 汽车实用技术. 2018(04)
[2]新能源汽车的减速器振动测试与分析[J]. 吴哲,弓宇,韩伟,张敬彩. 机电产品开发与创新. 2017(05)
[3]面向噪声品质优化的减速器箱体结构设计[J]. 方源,章桐,汪浩然,郭荣. 中南大学学报(自然科学版). 2017(09)
[4]采用传递路径分析的纯电动车减速器啸叫噪声优化[J]. 温国庆,李艳斌,殷麒麟. 重庆理工大学学报(自然科学). 2017(09)
[5]车用异步电机的电磁噪声分析与抑制[J]. 郑江,代颖,石坚. 电机与控制应用. 2017(06)
[6]国家发改委等联合印发《汽车产业中长期发展规划》[J]. 宋城. 中国设备工程. 2017(09)
[7]某电动汽车车内噪声改进与声品质提升[J]. 张守元,李玉军,杨良会. 汽车工程. 2016(10)
[8]基于ATV技术的驾驶室低频噪声优化控制[J]. 施斐博,陈剑,沈忠亮,杨志远. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2016(09)
[9]基于阶次分析的永磁同步电机噪声源识别[J]. 林福,左曙光,吴旭东,吴双龙,毛钰. 农业工程学报. 2016(17)
[10]基于MATV技术的某减速器壳体声辐射研究[J]. 杨诚,赖天华,何春林,赵毅. 机械传动. 2016(08)
博士论文
[1]永磁同步电动机振动与噪声特性研究[D]. 于慎波.沈阳工业大学 2006
硕士论文
[1]多物理场耦合的电机电磁振动响应分析[D]. 王振宇.重庆理工大学 2019
[2]考虑壳体变形影响的电机磁固耦合振动分析[D]. 王波.重庆理工大学 2018
[3]某减速器NVH性能的分析与优化[D]. 蒋灿琼.湖南大学 2016
[4]车-路耦合系统动力学研究[D]. 郑贺.长安大学 2016
[5]驾驶室内声品质合成等效模型的建立及声品质评价分析研究[D]. 钱堃.吉林大学 2013
本文编号：3413926
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