[发明专利]一种永磁同步电机加速工况下电磁噪声仿真计算方法

权利要求书

1.一种永磁同步电机加速工况下电磁噪声仿真计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：获取稳态下对应的转速二维定子上的时域电磁力；

步骤2：获取稳态转速下对应的转速下的三维定子电磁网格上的时域电磁力；

步骤3：获取稳态转速下对应的转速下定子三维结构网格上的频域电磁力；

步骤4：获取电机整机的模态；

步骤5：通过模态叠加法获取转速下的电机振动响应；

步骤6：使用边界元法获取稳态下对应的转速下的电磁噪声声压级；

步骤7：通过稳态转速数据集、电磁噪声辐射声压级数据集构建矩阵，对电磁噪声辐射声压级数据集和稳态下对应的转速数据集进行数据处理，得到永磁同步电机加速工况下的电磁辐射colomap图。

2.根据权利要求1所述的永磁同步电机加速工况下电磁噪声仿真计算方法，其特征在于：

所述的步骤1具体包括以下步骤：

步骤1所述稳态转速数据集为：

R₁,R₂,...,R_K

i∈[1,K]

其中，R_i为第i个稳态下对应的转速，K为稳态的数量；

建立二维电机模型，包括定子、转子、永磁体、绕组；

设置定子、转子材料为35W270，设置绕组材料为copper,设置永磁体材料为N38UH80C，设置永磁同步电机转速为R_i以及三相电流源给绕组通电；

使用TAU方法对网格进行划分，划分后的网格为(x_i,y_i)；

设置分析步长，根据公式获取稳态下对应的转速二维定子上的时域电磁力；

其中，p为电磁力,单位为N；s为定子齿部的面积,单位为m^²；b(θ,t)为气隙磁通密度，μ₀为真空磁导率，μ₀＝4π*10^-7H/m，t为时间之间相对角度,θ为定转子之间相对角度。

3.根据权利要求1所述的永磁同步电机加速工况下电磁噪声仿真计算方法，其特征在于：

步骤2所述稳态转速为：

R₁,R₂,...,R_K

i∈[1,K]

其中，R_i为第i个稳态下对应的转速，K为稳态的数量；

赋予电机轴向长度和网格大小,通过soild map方法将二维网格拉伸为三维网格进行拉升，形成三维网格即(x_j,y_j,z_j)，j∈[1,M]，M为网格的数量(网格数量应该是指将网格按网格大小划分之后的单元数量，这个定子结构由几万个)；

按照电机轴向长度和网格大小，三维网格中第j个网格即(x_j,y_j,z_j)分为多层，将第i个稳态下对应的转速即R_i对应的电磁网格(x_j,y_j)上的时域电磁力赋予到网格(x_j,y_j,z_j)每一层上。

4.根据权利要求1所述的永磁同步电机加速工况下电磁噪声仿真计算方法，其特征在于：

所述的步骤3具体包括以下步骤:

建立电机整机的三维模型，包括三维定子、转子、永磁体、绕组，电机壳体，轴承；

赋予电机整机各部分的材料属性；

划分网格设置定子和电机壳体为接触关系，绕组和定子为绑定关系，永磁体和转子为绑定关系，转子和电机壳体为绑定关系；

通过最大距离算法，根据一个源电磁网格节点，找寻四个结构网格节点的方法，将时域电磁力映射到三维定子结构网格；

将映射到三维定子结构网格后的时域电磁力，通过傅里叶变换转为定子三维结构网格上的频域电磁力。