永磁无刷直流电机噪声分析及降噪设计方法的研究

摘要

永磁无刷直流电机采用永磁材料励磁，采用电子器件换向，因此具有效率高、质量轻、控制简单、可靠性好等显著优势，已经在计算机设备、机械设备、医疗设备、汽车产业和家用电器等领域取得了成功应用。随着永磁无刷直流电机应用的广泛和深入，噪声成为了制约其发展的突出问题之一。本文以永磁无刷直流电机噪声的解析分析为基础，从理论与实验两个方面研究永磁无刷直流电机降噪设计方法的相关问题。
　　本文分析了永磁无刷直流电机产生电磁噪声的机理，研究了永磁无刷直流电机电磁噪声的特点，结合电机模型，运用解析方法分析出电磁噪声主要成份的频率及幅值，并在Ansys中对电机定子模态进行了仿真。此外，讨论了轴承噪声频率与声强的计算方法。
　　以750W空调风机用永磁无刷直流电机为例，探讨了降噪设计方法的相关问题。针对采用不同极槽配合、削弱永磁磁场谐波和采用不同永磁材料三种降噪方法，研究了四套不同的方案，对比了降噪方法的效果，并分析了采用降噪设计后对电机性能产生的影响。另外，从配合尺寸和装配工艺角度讨论了减小轴承噪声的方法。
　　按照旋转电机噪声测定方法(GB/T10069.1-2006)测试了四台样机的噪声并进行了频谱分析。验证了本文噪声计算方法的正确性及降噪方法的有效性。同时，通过实验方法研究了控制器对永磁无刷直流电机噪声的影响。

目录

永磁无刷直流电机噪声分析及降噪设计方法的研究

RESEARCH ON NOISE AND ITS REDUCTION FOR PERMANENT MAGNET BRUSHLESS DC MOTOR

摘 要

Abstract

目 录

绪 论

1.1 课题来源及研究的目的和意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 永磁无刷直流电机振动与噪声的分析与计算

1.2.2 永磁无刷直流电机的降噪方法

1.2.3 控制系统对电动机振动与噪声的影响

1.2.4 轴承噪声的相关研究现状

1.3 课题主要研究内容

第2章 永磁无刷直流电机噪声的解析分析

2.1 电机噪声的分类

2.2 永磁无刷直流电机噪声的特点

2.3 永磁无刷直流电机电磁噪声的解析计算

2.4 永磁无刷直流电机轴承噪声的解析计算方法

2.5 永磁无刷直流电机噪声的解析分析实例

2.6 本章小结

第3章 永磁无刷直流电机降噪设计方法的研究

3.1 降低电机电磁噪声方法的研究

3.2 采用降噪设计对电机性能的影响

3.3 本章小结

第4章 永磁无刷直流电机噪声问题的实验研究

4.1 测试方法及数据处理

4.2 测试结果的分析

4.3 控制器对电机噪声影响的实验研究

4.4 本章小结

结 论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明

哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书

致 谢