变频谐波对电机振动噪声特性的影响规律

肖 阳 宋金元 屈仁浩 蒋伟康

变频谐波对电机振动噪声特性的影响规律

肖 阳1,2宋金元3屈仁浩3蒋伟康3

（1. 武汉船用电力推进装置研究所 武汉 430064 2. 舰船综合电力技术重点实验室 武汉 436000 3. 上海交通大学机械与动力工程学院 上海 200240）

变频电机的振动噪声是影响电驱动产品应用的重要因素。为更准确掌握变频电机振动噪声激励，设计低噪声变频电机，该文建立变频电机振动噪声特性的一种分析模型，从变频机理出发，推导正弦脉宽调制（SPWM）变频器的输出谐波，再根据麦克斯韦定律计算分析变频激励下电机气隙的电磁激励力特性，并基于有限元法建立电磁-固-声多场耦合仿真计算模型，最后通过对比实测电机的声功率总结出变频谐波对变频电机振动噪声特性的影响。分析结果表明，电机振动噪声在低频部分的谐波由电机的调制频率产生，而变频器引入的高频谐波会使电机在开关频率附近辐射大量的噪声，因此，低噪声变频电机的设计必须消除或者削弱这些谐波。

变频电机 振动噪声 变频谐波 电磁-固-声耦合仿真

0 引言

变频电机的振动噪声性能与电动汽车用户的乘车体验密切相关，受到电驱动产品相关行业的广泛关注。电磁噪声是电机噪声的主要成分，由气隙中的电磁径向力波作用到定子上产生[1]。变频驱动下的电磁径向力波会含有丰富的谐波[2]，使电机的振动噪声特性更加复杂[3-6]。因此，电机在变频激励下的电磁振动噪声特性受到了越来越多的重视。……