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车用永磁同步电机建模与振动噪声抑制策略研究
| 论文题名： | 车用永磁同步电机建模与振动噪声抑制策略研究 |
| 关键词： | 永磁同步电机;电动车辆;振动抑制;噪声抑制 |
| 摘要： | 随着我国提出并实施“双碳”战略以来，汽车工业的节能和环保理念更加深入人心，车辆的电动化、智能化方兴未艾。永磁同步电机因其较高的性能优势，被广泛用作电动车辆的驱动电机。但永磁同步电机运行时的振动和噪声，会影响电动车辆驾乘人员的舒适性。因此，研究永磁同步电机运行时的振动和噪声的影响因素，寻找更好的控制策略，对改善电机的性能，提高驾乘人员的舒适性具有重要意义。本文从振动和噪声产生的机理出发，提出了一种降低车用永磁同步电机运行时振动和噪声的方法。本文的主要工作内容如下: (1)根据永磁同步电机的结构类型和工作原理，基于幅值不变的原则，利用坐标变换原理推导出永磁同步电机在不同坐标系下的数学模型，使得永磁同步电机进行控制策略的研究更加简洁直观。在此基础上，分析和比较了永磁同步电机典型的控制方式。 (2)从本体结构和控制系统这两个方面，分别分析了永磁同步电机运行时产生转矩脉动的原因，采用解析法对空载及负载条件下永磁同步电机的径向电磁力进行分析,得出对永磁同步电机运行时产生主要影响的径向电磁力频率。根据电机控制原理，推导出永磁同步电机谐波的数学模型，以及谐波与电磁转矩的关系表达式，从而得到5、7次谐波电流是永磁同步电机振动和噪声产生的主要影响因素。 (3)提出了一种抑制车用永磁同步电机振动和噪声的谐波注入方法。建立基于最大转矩电流比(MTPA:MaximumTorquePerAmpere)控制策略的内置式车用永磁同步电机的整体Simulink仿真模型，针对永磁同步电机振动和噪声产生的主要影响因素，通过注入谐波电压，降低5、7次谐波电流的影响，验证了谐波注入方法抑制永磁同步电机振动和噪声的有效性。 (4)搭建车用永磁同步电机振动和噪声的测试平台，利用振动加速度传感器和声压计传感器，对永磁同步电机运行时的振动和噪声参数进行了测量，对试验数据进行分析，通过对比谐波注入前、后这两种不同控制策略下的振动和噪声结果，验证了仿真模型和谐波注入方法的有效性。 |
| 作者： | 王康 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 秦永法;戴杰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 扬州大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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