車用交流發(fā)電機(jī)電磁振動噪聲特性及影響因素研究.pdf

1、交流發(fā)電機(jī)的噪聲問題是汽車NVH的研究熱點(diǎn)，通過以往的發(fā)電機(jī)電磁噪聲降噪研究，在采取適當(dāng)降噪措施和嚴(yán)控生產(chǎn)工藝后，國內(nèi)生產(chǎn)的發(fā)電機(jī)NVH性能已有可能達(dá)到、甚至超過國外工業(yè)發(fā)達(dá)國家同類產(chǎn)品水平。但是在大批量生產(chǎn)時(shí)，仍然存在發(fā)電機(jī)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(jī)為研究對象，研究發(fā)電機(jī)電磁振動噪聲特性及其影響因素。
　　通過振動噪聲實(shí)驗(yàn)對發(fā)電機(jī)空載、冷態(tài)負(fù)載、熱態(tài)負(fù)載進(jìn)行噪聲分析驗(yàn)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(jī)普遍存在噪聲峰值轉(zhuǎn)速不一致且冷態(tài)負(fù)載噪聲水平比熱態(tài)負(fù)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(shí)驗(yàn)得到定子內(nèi)包式發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)的模態(tài)特性，分析各電機(jī)零部件和整機(jī)個(gè)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(gè)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(jī)零部件及整機(jī)有限元模型，經(jīng)過ANSYS W

3、orkbench模態(tài)分析得到的仿真計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)誤差在5.0％左右，驗(yàn)證了有限元模型的準(zhǔn)確性。通過改變各個(gè)零部件的彈性模量計(jì)算得到前端蓋對整機(jī)橢圓模態(tài)影響最大，定子繞組整機(jī)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(jì)算得到接觸是影響整機(jī)模態(tài)的主要因素。在工程實(shí)際中正是由于各種工藝誤差與工況的不同導(dǎo)致各個(gè)電機(jī)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(diǎn)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(shí)振動位移矢量合成為零，電磁力分布不均勻時(shí)由于定子各質(zhì)量點(diǎn)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(jì)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(jī)進(jìn)行諧響應(yīng)分析，得到振動響應(yīng)，驗(yàn)證了對振動位移合成公式的理論分析。仿真計(jì)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