基于多物理场耦合的永磁同步电机声品质优化研究

来源 :江苏大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dl121
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着政府对新能源汽车的大力推广,电动汽车的销量开始逐年增加,而永磁同步电机具有结构简单、运行可靠和工作效率高等优点,被广泛应用于电动汽车的驱动电机。但对于车用永磁同步电机来说,由于谐波磁场和电流相互作用所引起的电磁噪声的频率大部分处于人耳敏感的频段范围内,容易导致车内驾驶员或乘客的主观烦躁度较高,但目前对于永磁同步电机NVH的研究多以A计权声压级作为评价指标,鲜有对电机声品质进行研究。所以本文以电机烦躁度评分为声品质评价指标,对永磁同步电机在变频器供电时的声品质特性展开优化研究。主要研究内容如下:首先,分别对永磁同步电机在正弦波供电和变频器供电时的气隙磁密和径向电磁力进行了理论推导,并对其特征频率和空间阶次进行理论分析。然后在Maxwell中建立电机电磁场仿真模型、Simulink中建立MTPA矢量控制模型和Simplorer中建立主电路模型,通过接口实现电机的场路耦合仿真,分别对两种供电方式下的电机气隙磁密和径向电磁力进行仿真求解,并对径向电磁力的幅值、谐波频率和阶次特征展开详细分析。其次,在ANSYS Workbench中建立电机磁固声多物理场耦合模型,以场路耦合模型求解得到的带有高频谐波的三相电流作为激励源,并对电机模态、振动加速度和噪声A声压级进行仿真分析。同时展开电机的振动噪声测试,将实验数据与仿真结果进行对比,验证仿真模型精度。然后,结合人耳的听觉系统结构与驱动电机噪声特性,阐述了声品质评价对于车用驱动电机的必要性。然后对噪声测试采集的声音样本进行主观评价实验和心理声学客观参数计算,作为声品质预测模型的数据样本集。再利用粒子群算法对LSSVM的正则化参数λ和核宽σ进行自动寻优,得到PSO-LSSVM声品质预测模型,并对预测模型的预测结果和误差进行分析。最后,基于转子外侧开设弧形辅助槽来优化电机声品质,以辅助槽的弦长a、高度h和槽间距夹角θ为优化变量,以烦躁度评分为优化目标,以电机输出转矩平均值为约束目标,通过BBD方法构造实验样本点,分别得到烦躁度评分和输出转矩平均值的响应面模型,并对模型进行方差分析和显著性分析,检验模型的合理性。最后求得最优辅助槽参数组合,并对开槽前后的输出转矩、径向电磁力、电磁噪声、心理声学客观参数和声品质进行分析,验证永磁同步电机声品质的优化效果。
其他文献
我国农耕面积广阔,作为农业大国,每年会产生数亿吨的秸秆类、麻类等农业废弃物弃置于田间。然而这些资源并没有得到合理的利用,在田间焚烧造成环境污染,将农业废弃物剑麻纤维应用于土木工程领域体现了“节能减排、生态循环利用”的理念。但目前将农作物类植物纤维作为水泥基体增强材料及改善二者相容性的研究较少且水泥土抗裂性能较差,易产生脆性破坏,具有很明显的缺陷。因此,本文将剑麻纤维作为水泥土的加筋材料,通过力学性
学位
目的:胃癌(gastric cancer,GC)是我国最为常见的消化道恶性肿瘤之一,其特点是侵袭性强且易转移。尤其是出现肝转移后,患者的生存期很短。因此GC严重威胁着人类的健康,造成了极大的疾病负担。近年来生物技术的发展,推动了分子诊断和治疗的进步,有助于改善恶性肿瘤的不良预后。外泌体是一类可由大多数细胞分泌的直径约为100 nm的细胞外囊泡,其中含有多种反映细胞起源和介导细胞间通讯的生物活性分子
学位
中小学班主任是班级的组织者和管理者,是学生的人生导师。班主任专业化对于班主任队伍建设、构建班主任学习共同体具有重要的意义,专业化的班主任在班级组织管理、班级文化建设、学生个体成长、学生集体引领、班级德育常规工作和学生心理健康教育等方面都更得心应手。本文主要介绍中小学班主任专业化的内涵、理论支持系统、定位和分类等方面内容,并从国家、学校和个人三个层面来探索中小学班主任专业化的实现路径,旨在加速班主任
期刊
随着我国经济已由高速增长转向高质量发展的新发展阶段,小微企业目前已成为我国经济发展的中坚力量,金融如何更好地服务小微企业也成为重要课题。但由于小微企业具有经营管理水平低、抗风险能力弱、财务信息不准确等特点,银行在开展小微信贷业务时面临着较大的信贷风险,这也进一步加剧了小微企业的融资困境。如何在新的盈利领域稳健探索和有效进行小微企业信贷风险控制之间找到平衡点,对商业银行来说是一个严峻的考验,也是当前
学位
当前,中国建筑行业进入了高速发展时期,各种建筑材料被大量的消耗,与此同时,固体废弃物中玻璃的占比也越来越高,掩埋处理不仅浪费了大量的土地,也对环境造成了“闪色污染”,因此,研究学者考虑用废弃玻璃去置换混凝土中的骨料,制备成新型混凝土,这样既能缓解建筑行业混凝土的消耗,同时也能对废弃物进行重新再利用,实现“变废为宝”,契合国家提倡的绿色可持续发展理念。本文主要研究了玻璃混凝土梁在不同取代率和不同取代
学位
缸内直喷汽油机(GDI)因为功率高,油耗低而成为重要的车用动力,但是其颗粒物排放问题比传统的进气道喷射汽油机(PFI)更加严重。随着排放法规对汽油机排放物中颗粒物的要求日益严苛,在排气管上安装汽油机颗粒捕集器(GPF)/催化型汽油机颗粒捕集器(CGPF)已成为如今减少缸内颗粒排放物的有效技术,仍需要通过定期再生将捕获的颗粒物燃烧清除,避免颗粒物影响自身的工作性能与使用寿命。但在再生过程中会生成无法
学位
由于人类社会发展带来的一系列问题诸如能源稀缺和生态恶化愈发严峻,因此探索无毒、低价的高性能热电材料对于问题的解决具有重大意义。类金刚石结构化合物是一类具有扭曲四面体结构的化合物,它由二元闪锌矿结构通过“八隅规则”演变而来,其中Cu3Sb X4因具有本征窄带隙、低热导率、原料无毒、储量丰富等特点而备受青睐。目前,中温区Cu3SbSe4热电材料已被广泛报道,但硒的价格劣势使其无法量产。相比之下,硫取代
学位
氢能源是当今世界重要的清洁能源。其中,电解水制氢是氢能源制备的重要方法之一。但是,由于其低转化效率,高能耗的缺点严重制约了其大规模工业化应用。因此,开发新型高效廉价催化剂来提高电催化析氢效率是当前氢能源应用领域的一个重要研究方向。本论文基于富勒烯独特的笼状中空结构及其特有的物理化学特性,通过第一性原理计算,系统研究了内嵌金属钪富勒烯和内嵌单金属钪硼氮富勒烯电催化析氢性能和理论机制,探索了内嵌金属富
学位
传统能源的日益消耗及生态环境的逐渐恶化使得新能源技术已成为当代社会可持续发展的重要方向。其中,管状直接乙醇燃料电池(Tubular direct ethanol fuel cell,DEFC)以乙醇溶液作为阳极反应液,采用新型管状设计替代昂贵的双极板结构,具有能量密度高、环境污染低、制造成本少等优点,在未来的便携式能源设备中具有广阔的应用前景。同时,DEFC中仍存在诸多问题,阴极侧的“水淹”、乙醇
学位
传统充气轮胎由于具有良好的承载和减振性能,被广泛应用于乘用车领域,但其在高温高压下容易爆胎的弊端,对驾乘人员的人身安全带来了极大的威胁。免充气轮胎由于采用了特殊的结构和材料,从根本上消除了爆胎的危险,大幅提升了车辆的行驶安全性。但相较于传统充气轮胎,免充气轮胎的质量和径向刚度都有所增加,给车辆垂向动力学性能带来了负面影响。混合电磁悬架系统由于具有响应速度快、可靠性高等优点,通过设计合理的控制策略,
学位