ANSYS电机NVH多物理场解决方案

上海笛佼科技

电动传动系统的噪声是新能源汽车的最大内部声源。

目录

一、新能源汽车中的NVH问题

二、电机NVH设计

三、Ansys Workbench为电机NVH设计提供的集成式解决方案

四、电磁力分析（Maxwell）

五、结构振动分析（Mechanical）

（1）模态分析

（2）谐响应分析

六、参数标定（optiSLang）

七、声学分析（Mechanical）

八、 电机NVH多学科优化（optiSLang）

九、转子偏心解决方案（ACT）

以下内容截取自该篇资料

电机NVH设计

（1）技术挑战

▪ 电机噪声形成机理的多样性

▪ 噪声传播路径的复杂性

   本体声音辐射

   系统结构传导

▪ 小型化、大转矩、低噪声的设计矛盾

▪ 仿真精度的更高要求

▪ 制造质量的不均匀性

（2）ANSYS关键技术

▪ 集成式解决方案——真正多物理场耦合仿真、跨学科优化平台

   电磁-振动-声学-优化

   多学科模型间数据无缝连接

   基于降阶模型的高速优化

▪ 行业顶尖求解工具——精确和稳健的电磁、结构、声学求解器

▪ 行业顶尖优化工具——连接所有求解器进行自动化运行

▪ 声音体验和设计工具——虚拟声音样机，仿真实现电机噪声的设计

▪ 参数标定——更精确的仿真建模

电磁力分析

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]谐波电磁力的三种计算方式：

计算方式	电磁力类型	作用范围	映射形式
Object Based	麦克斯韦力	表面力	集中力
Element Based (Surface)	麦克斯韦力	表面力	单元力
Element Based (Volumetric)	洛伦兹力、磁致伸缩力	体积力	单元力

▪ 定子槽数校多，且无斜槽斜极时采用Maxwell 2D Object-Based方式

▪ 当电机结构较复杂时，建议采用Maxwell 3D Element-Based方式计算电磁力，可更真实的反映电磁力的轴向空间分布特性

   定子斜槽、转子连续斜极、V斜极、zigzag斜极

   轴向磁通电机

▪ 当电定子齿数较少时，建议采用Maxwell 2D Element-Based方式计算电磁力，可更真实的反映电磁力在圆周方向的空间分布特性

   分数槽集中绕组电机

   开关磁阻电机

   直流电机

▪ 当定子齿顶有辅助槽等特殊修型设计时应采用Element-Based 方式

该案例模型沿轴向形状相同且齿尖结构简单，两种分析方式都适用，最大ERP Level 相差1dB。

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