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汽车马达声是中频噪音还是高频噪音


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纯电动汽车车用永磁同步驱动电机噪声的测试和分析方案
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2021-01-29
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【汽车马达声是中频噪音还是高频噪音】永磁同步电动机因其体积小、质量轻、效率高等特点被广泛用于纯电动汽车 。作为纯电动汽车的动力源，和传统汽车一样，是产生整车噪声的一个主要来源 。而不一样的是和传统汽油车相比，纯电动汽车的动力源永磁同步电机产生的高频噪声，尖锐刺耳让人难以忍受 ， 造成的危害更大，影响驾驶员和乘客的身心健康 。噪声作为电机的主要质量指标之一[1]，其噪声的大小决定了整车的舒适性 。
本文基于对某款纯电动汽车车用永磁同步驱动电机噪声进行测试和分析 ， 数据上发现全油门加速工况车速在25Km/h~75Km/h对应电机转速1500r/min~6000r/min之间的48阶次噪声声压级较高 ， 人耳也能明显听出高频刺耳啸叫声[2] 。因电机已量产 ， 重新设计电机的磁路结构成本高、周期长、产线也需要大变，花费代价太高，本文在仅改变转子磁钢结构的基础上优化永磁同步驱动电机48阶次噪声，以较小的代价控制其声压级以达到可接受范围 。
电动汽车
图一车内驾驶员右耳噪声阶次彩图
1 纯电动汽车驱动电机噪声分析
在全油门加速工况下，测试车内驾驶员右耳噪声数据，绘制出48阶次彩图，如图一所示[3] 。整车车速在25Km/h~75Km/h对应电机转速1500r/min~6000r/min之间的48阶次噪声声压级较高，整车内电磁噪声明显 。下面通过改变转子磁钢结构来分析其对48阶次噪声的影响 。
2 驱动电机转子磁钢优化分析
电机的电磁噪声主要是由电机内部振动而产生，各阶次的谐波会引起振动 ， 削弱各阶次的谐波对电磁噪声的改善起到很大作用，而转子分段斜极是一种能有效削弱齿谐波、改善电机齿槽转矩和转矩脉动的常用方法[3] 。
电动汽车
图二 某新能源电动汽车初始转子磁钢示意图
2.1 原电机转子磁钢两段式斜极结构
图二所示为某新能源电动汽车初始转子磁钢示意图，转子磁钢分为两段式，为两段式斜极结构 。为找出效果较好转子磁钢方案进行整车搭载验证，测试两段式斜极台架数据与优化后的转子磁钢方案对比，选出台架测试最优方案 。电机运行工况：模拟整车全油门加速 。
图三所示为两段式斜极在台架上测试数据，测试转速为1500到6000转，匹配整车在此转速段的噪声 。数据上
一、何为新能源汽车：是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置） ， 综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车 。
二、新能源汽车的类型
新能源汽车包括纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车等 。
1、纯电动汽车（Blade Electric Vehicles，BEV）是一种采用单一蓄电池作为储能动力源的汽车，它利用蓄电池作为储能动力源，通过电池向电动机提供电能，驱动电动机运转，从而推动汽车行驶
2、混合动力汽车 混合动力汽车（Hybrid Electric Vehicle，HEV），它的主要驱动系统由至少两个能同时运转的单个驱动系统组合 而成的汽车，混合动力汽车的行驶功率主要取决于混合动力汽车的车辆行驶状态：一种是由单个驱动系统单独提供；第二种是通过多个驱动系统共同提供 。

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