地铁车辆永磁同步电机振动噪声测试及特性分析*

丁 杰, 尹 亮

(湖南文理学院 机械工程学院，湖南 常德 415000)

0 引 言

永磁同步电机具有功率密度大、效率高、过载能力强等特点，在轨道车辆中得到较多应用[1-3]。永磁同步电机工作过程中，由气隙磁场产生的电磁力驱动转子旋转的同时，也会使定子铁心振动而产生电磁噪声，影响乘坐的舒适性。因此，永磁同步电机的振动噪声问题受到了很多关注。

国内外学者从理论分析、仿真计算和试验测试等方面对电机的振动噪声问题开展了大量研究。Gieras等[4]对多相电机的噪声问题开展了系统性研究。韩雪岩等[5]基于电机电磁力时空阶次分析和气隙电磁力的时空分解，提出一种计算电机电磁振动噪声的准解析方法。付敏等[6]利用有限元分析与傅里叶分解方法，分析得出电机运行中出现的振动噪声问题主要由谐波分量引起。李晓华等[7]针对电动汽车内置式永磁同步电机，建立控制模型、电磁模型和结构模型，分析恒转速调速和弱磁调速等工况下的振动噪声频谱特性。王晓远等[8]针对电动汽车永磁同步电机建立优化前后的电磁场模型、结构振动响应模型，分析了优化措施对电机电磁噪声特性的影响。Besnerais[9]对永磁同步电机空载工况的径向和切向电磁力进行仿真计算，发现电机磁极数和槽数的最小公倍数与径向电磁力的频率有关。王宇等[10]采用边界元法计算车用永磁同步电机的电磁噪声，分析了定子槽口宽度和磁体圆角半径等因素对电磁力和电磁噪声的影响。……