車用交流發(fā)電機電磁振動噪聲特性及影響因素研究.pdf

1、交流發(fā)電機的噪聲問題是汽車NVH的研究熱點，通過以往的發(fā)電機電磁噪聲降噪研究，在采取適當降噪措施和嚴控生產(chǎn)工藝后，國內(nèi)生產(chǎn)的發(fā)電機NVH性能已有可能達到、甚至超過國外工業(yè)發(fā)達國家同類產(chǎn)品水平。但是在大批量生產(chǎn)時，仍然存在發(fā)電機電磁噪聲峰值幅值及轉(zhuǎn)速（頻率）一致性較差的問題。本文以典型交流發(fā)電機為研究對象，研究發(fā)電機電磁振動噪聲特性及其影響因素。
　　通過振動噪聲實驗對發(fā)電機空載、冷態(tài)負載、熱態(tài)負載進行噪聲分析驗證了噪聲整體水平主要

2、由36階次噪聲決定，發(fā)現(xiàn)發(fā)電機普遍存在噪聲峰值轉(zhuǎn)速不一致且冷態(tài)負載噪聲水平比熱態(tài)負載噪聲高的問題。通過頻譜分析得到噪聲與振動具有相同頻率成分，噪聲由振動引起，并得到了產(chǎn)生共振的頻率段。
　　通過模態(tài)實驗得到定子內(nèi)包式發(fā)電機結(jié)構(gòu)的模態(tài)特性，分析各電機零部件和整機個體之間的頻率波動，發(fā)現(xiàn)橢圓模態(tài)比三角模態(tài)一致性好，單個零件比裝配體模態(tài)一致性好，說明裝配工藝對模態(tài)影響較大。
　　建立發(fā)電機零部件及整機有限元模型，經(jīng)過ANSYS W

3、orkbench模態(tài)分析得到的仿真計算結(jié)果與實驗誤差在5.0％左右，驗證了有限元模型的準確性。通過改變各個零部件的彈性模量計算得到前端蓋對整機橢圓模態(tài)影響最大，定子繞組整機三角模態(tài)最大。在此基礎(chǔ)上改變關(guān)鍵零部件之間的接觸設(shè)置計算得到接觸是影響整機模態(tài)的主要因素。在工程實際中正是由于各種工藝誤差與工況的不同導(dǎo)致各個電機內(nèi)部零部件之間的接觸不一致而導(dǎo)致模態(tài)不一致從而使噪聲峰值轉(zhuǎn)速不一致。
　　提出定子某測點處的振動位移與定子各齒槽第v

4、次簡諧力及共振模態(tài)特性之間的關(guān)系式，通過理論推導(dǎo)得到電磁力分布均勻時振動位移矢量合成為零，電磁力分布不均勻時由于定子各質(zhì)量點所受電磁力不相等使振動位移矢量合成不再為零。利用Ansoft電磁力計算結(jié)果，將不同氣隙下的36諧次電磁力加載到定子齒上，采用ANSYSWorkbench軟件，分別對定子和整機進行諧響應(yīng)分析，得到振動響應(yīng)，驗證了對振動位移合成公式的理論分析。仿真計算表明振動響應(yīng)分別隨著氣隙偏心距和定子橢圓變形量的增加而增加，對于氣隙