永磁无刷直流电机噪声分析及降噪设计方法研究

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1、永磁无刷直流电机噪声分析及降噪设计方法研究硕士学位论文永磁无刷直流电机噪声分析及降噪设计方法的研究RESEARCHONNOISEANDITSREDUCTIONFORPERMANENTMAGNETBRUSHLESSDCMOTOR曾庆初2009年6月国内图书分类号：TM351学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工学硕士学位论文永磁无刷直流电机噪声分析及降噪设计方法的研究硕士研究生：曾庆初导师：宋立伟教授申请学位：工学硕士学科：电气工程所在单位：电气工程及自动化学院答辩日期：2009年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学

2、ClassifiedIndex:TM351U.D.C:621.3DissertationfortheMaster’sDegreeinEngineeringRESEARCHONNOISEANDITSREDUCTIONFORPERMANENTMAGNETBRUSHLESSDCMOTORCandidate：ZengQingchuSupervisor：Prof.SongLiweiAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ElectricalMachineandAppara

3、tusSchoolofElectricalEngineeringandAffiliation：AutomationDateofDefence：June,2009Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文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

4、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

5、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。关键词：无刷直流；噪声；永磁电机；设计I哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractPermanentmagnetbrushlessDCmotorusingpermanentmagnetsexcitation,f

6、ortheuseofelectronicdevices,havetheadvantageofhighefficiency,lightweight,simplecontrol,reliabilityandsoon.Ithasbeensuccessfullyusinginthecomputerequipment,machineryandequipment,medicalequipment,automotiveindustriesandthefieldofhouseholdappliances.Withthewideranddeeper

7、applicationofPermanentmagnetbrushlessDCmotor,noisehasbecomeaconstrainttoitsdevelopment,oneoftheoutstandingproblems.Thispaper,basedonthecalculationofnoiseofpermanentmagnetbrushlessDCmotor,studyissuesofpermanentmagnetbrushlessDCmotordesigningrelatedtonoisereductionfromb

8、oththeoreticalandexperimental.ThispaperanalyzestheBLDCMmechanismofelectromagneticnoise,electromagneticnoisecharacteristicsan