某型车用发电机电磁噪声的研究

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1、辽宁工业大学硕士学位论文某型车用发电机电磁噪声的研究专业:车辆工程研究生:王青龙指导教师:段敏教授辽宁工业大学汽车与交通工程学院二〇一五年三月MasterThesisResearchofaVehicleGenerator’sElectromagneticNoiseSpeciality:VehicleEngineeringCandidate:WANGQing-LongSupervisor:ProfessorDUANMinLiaoningUniversityofTechnologyJinzhou,121001,ChinaMarch2015摘要随着经济的快速发展，人们

2、生活水平不断提高，汽车成为了人们出行的常用交通工具。人们对于出行工具舒适性的要求也越来越高。车用交流发电机的电磁噪声作为影响舒适性的主要因素之一受到广泛关注。车用发电机电磁噪声的产生是由于定、转子之间的气隙磁密产生电磁力波，该力波的径向分量作用在定子齿上产生振动而引起。对于发电机电磁噪声的研究，径向电磁力和固有模态是两个关键的因素，本文以某型车用交流发电机的模型为参考，采用仿真与试验结合的方法进行了研究，研究内容包括电磁力分析、电机结构模态分析、振动响应分析三部分。首先根据发电机的基本尺寸，建立发电机的三维模型，并将其导入Ansoft中建立电磁场分析的有限元模型

3、，然后应用麦克斯韦应力张量法对径向电磁力求解，并通过Matlab做谐波分析，给出了电磁力各谐波的幅值和频率。接着应用Ansysworkbench对发电机的定子铁芯、定子铁芯和绕组、发电机整机简化模态（定子、螺栓、全后端盖）、发电机整体这四部分做模态分析，给出了发电机各阶模态值，并通过模态值对比分析给出了发电机定子绕组、转子、带轮、轴对固有频率的影响。最后在发电机电磁力谐波分析的基础上，应用AnsysWorkbench中的瞬态动力学对不同加载方式的电磁振动求解，给出了影响发电机电磁振动的主要谐波成份，在此基础上提出了合理的电磁力简化加载方式。并应用LMSTest.

4、Lab软件对采集的试验数据进行处理分析，对仿真结果进行验证。本文应用了仿真与试验相结合方法，对某型车用交流发电机电磁噪声进行了研究，建立了一套较为完整的分析流程，为进一步对同类别发电机电磁噪声问题进行研究奠定了基础，对于工程应用有一定的参考价值。关键词：汽车发电机；电磁噪声；固有模态；振动响应；声辐射IAbstractWiththerapideconomicdevelopment,andthestandardoflivingisconstantlyimproving,thecarhasbecomeapopulartooloftransport.peopleput

5、forwardhigherrequirementstothecomfortlevelofvehicledriving.Automotivealternatorelectromagneticnoiseasoneofthemainfactorsaffectingthecomfortofwidespreadconcern.Vehiclegeneratorelectromagneticnoiseistheresultofanelectromagneticforceofairgapfluxdensitybetweenstatorandrotor,andthevibrati

6、ongeneratedbytheradialcomponentofthewaveactingonthestatorteeth.Forthestudyofelectromagneticnoisegenerator,radialelectromagneticforceandtheinherentmodalityaretwokeyfactors,thepapertakethemodelofacaralternatorasreference,usingacombinationofsimulationandexperimentalmethodsincludinganaly

7、sisoftheelectromagneticforce,themotorstructuremodalanalysis,vibrationresponseanalysisinthreeparts.Firstly,accordingtothebasicsizeofthegenerator,buildathree-dimensionalmodelofthegenerator,andimportitintothefiniteelementmodelofAnsoftelectromagneticfieldanalysis,andthenapplyMaxwellstres

8、stensormetho