永磁同步电机的振动控制研究
航空器用永磁直流发电机的噪音与振动控制研究
航空器用永磁直流发电机的噪音与振动控制研究近年来，永磁直流发电机在航空器领域得到了广泛应用。
其高效率、高功率密度和紧凑的结构使其成为航空器电力系统的理想选择。
然而，永磁直流发电机在运行过程中产生的噪音和振动问题一直是制约其发展的重要因素。
因此，对永磁直流发电机的噪音和振动进行研究和控制具有重要意义。
首先，我们需要了解永磁直流发电机噪音和振动的产生原因。
一是电磁力引起的振动和噪音。
在永磁直流发电机中，电流通过定子线圈和转子线圈产生磁场，磁场相互作用引起的电磁力产生振动和噪音。
二是电极间气隙噪音。
永磁直流发电机转子和定子之间的气隙会引起噪音。
三是机械传动噪音。
航空器永磁直流发电机通常与发动机或其他结构紧密连接，机械传动会引入噪音和振动。
针对这些问题，研究人员提出了一系列的噪音和振动控制方法。
首先是结构优化设计。
通过改变永磁直流发电机的结构和材料，减少振动和噪音的产生。
例如，采用复合材料制作转子结构，在提高强度的同时减小质量，降低噪音和振动。
其次，是采用减振措施。
通过增加减振材料、减振片等方式，吸收和隔离振动能量，减少振动和噪音的传播。
此外，还可以使用隔声材料对永磁直流发电机进行包裹，降低噪音的辐射。
再次，是控制电磁力的作用。
通过运用控制算法调整电磁力的分布，减小振动和噪音的产生。
最后，是优化电气系统的设计。
优化控制策略，减小电流和磁场的波动，降低振动和噪音水平。
永磁直流发电机噪音和振动的控制还面临着一些挑战。
首先是矛盾性目标的处理。
振动和噪音的控制往往与功率和效率之间存在矛盾关系，因此需要在满足噪音和振动控制的前提下，尽可能保持永磁直流发电机的高效率和高功率密度。
其次是系统集成的问题。
航空器用永磁直流发电机通常与其他系统和设备紧密结合，如发动机、航电系统等，因此需要考虑整个系统的协同工作，以实现综合噪音和振动的控制。
此外，噪音和振动的控制还需要综合考虑机械、电气、材料等多个学科的知识。
需要开展先进的建模和仿真研究，以指导设计和优化。
永磁同步电动机电磁振动噪声机理研究
一
堕壁 皇 …… ２ ０ １ ３ ． ． 墨 兰 ＿ ４ 鲎 墅塑 …………………………………………… 永 磁 同 步 电 动 机 电磁 振 动 噪 声 机 理 研 究
陈秋 明 ， 陈 勇
（ 合肥工业大学 ， 安徽 合肥 ２ ３ ０ ０ ０ ９ ）
摘 要： 利用解析法推导 了 Ｐ ＷＭ 变频器供电 的三相永磁 同步 电动机 的气 隙磁 场和力波的表达式 ， 重 点分析 了
中图分类号 ： Ｔ Ｍ３ ５ １ ； Ｔ Ｍ３ ４ １ 文献标识码 ： Ａ 文章 编 号 ： １ ０ ０ ４ － ７ ０ １ ８ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ８ － ０ ０ ０ １ － ０ ５
Ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｏ ｎ Ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ － Ｍａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｉ ｃ Ｖｉ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ｎｏ ｉ ｓ ｅ ｏ ｆ ａ Ｐｅ ｒ ｍａ ｎ ｅ ｎ ｔ Ｍａ ｇ ｎ ｅ ｔ Ｓ ｙ ｎ ｃ ｈ ｒ ｏ ｎ ｏ ｕ ｓ Ｍｏ ｔ ｏ ｒ
声 主要 有两 种方 法 ： 一 是解 析法 ， 所得 结果 为解析 表
达式 ， 形 式简 洁 ， 能分 析对象 的内在规 律 ， 比较全 面 ，
国 内外 一直 有人 采用 这种方 法 ； 二是数 值仿 真法 ， 主 要 利用 有 限元分 析 ， 精度高 ， 但 计算 量大 ， 对 计 算 机 的软硬 件要 求高 。 目前 ， 随着计 算机技 术 的发展 ， 有
Ｃ Ｈ Ｅ Ｎ Ｑ ｉ ｕ － ｍｉ ｎ ｇ， Ｃ Ｈ Ｅ Ｎ ｙ ０ （ Ｈ ｅ ｆ ｅ ｉ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｈｅ ｆ ｅ ｉ ２ ３ ０ ０ ０ ９ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
永磁同步电动机振动与噪声特性研究
永磁同步电动机振动与噪声特性研究一、本文概述随着科技的不断进步和环保理念的日益深入人心，永磁同步电动机（PMSM）作为一种高效、环保的驱动方式，已在诸多领域得到了广泛应用。
然而，随着其使用范围的扩大，其振动与噪声问题也逐渐显现，成为了制约其进一步发展的关键因素。
因此，本文旨在深入研究永磁同步电动机的振动与噪声特性，以期为降低其振动与噪声、提高其运行稳定性和可靠性提供理论依据和技术支持。
本文将首先介绍永磁同步电动机的基本原理和结构特点，阐述其振动与噪声产生的机理。
在此基础上，通过理论分析和实验研究相结合的方法，研究永磁同步电动机在不同工况下的振动与噪声特性，探讨其影响因素和变化规律。
本文还将对永磁同步电动机的振动与噪声抑制技术进行研究，提出有效的抑制方法和措施。
本文的研究内容不仅对于提高永磁同步电动机的性能和可靠性具有重要意义，而且对于推动永磁同步电动机的广泛应用和产业发展也具有积极的促进作用。
因此，本文的研究具有重要的理论价值和实践意义。
二、永磁同步电动机的基本原理与结构永磁同步电动机（PMSM）是一种高效、高性能的电动机，广泛应用于电动汽车、风力发电、工业机器人和精密机床等领域。
其基本原理和结构决定了其在振动和噪声特性上的表现。
永磁同步电动机的基本原理基于电磁感应和磁场相互作用。
它利用永磁体产生恒定磁场，作为励磁源，通过控制定子电流的相位和幅值，使定子磁场与转子磁场保持同步旋转。
当定子电流产生的旋转磁场与转子永磁体磁场相互作用时，会产生电磁转矩，驱动电动机旋转。
永磁同步电动机的结构主要由定子、转子和端盖等部件组成。
定子由铁心和绕组组成，铁心用于固定绕组并提供磁路，绕组则通过电流产生旋转磁场。
转子则主要由永磁体和铁心组成，永磁体提供恒定磁场，铁心则用于增强磁场强度。
端盖则用于固定定子和转子，并提供机械支撑。
在PMSM中，永磁体的使用是关键。
永磁体具有高矫顽力、高剩磁和高磁能积等特点，能够提供稳定的磁场，从而提高电动机的效率和性能。
车用永磁同步电机的结构振动分析
（ ｅｒＥ ｅｇ ｔｍｏ ｖ ｎ ｉｅｒｎ ｅ ｔｒ ｏ ｇｉ ｎｖｒｉ ，Ｓ ａ ｇ ａ ０ ８ ４ ｈｎ ） Ｃｌ ｎ ｒｙＡｕｏ ｔ ｅＥ ｇｎ ｅｉｇＣ ｎｅ ，Ｔ ｎｊ Ｕ ｉｅｓｔ ｈ ｎ ｈ ｉ １０ ，Ｃ ｉａ ａ ｉ ｙ ２
５８ １
佳 木 斯 大 学 学 报 （ 自 然 科 学 版 ）
２１ ０ ２年
由于该电机的调速范围较广 ， 难以在整个转速 力 波 谐 波 分 量 ．图 ５ 给 出 了 电 机 额 定 负 载 下 范围内避开电磁共振频率 ， 重点考虑避开常用车速 ３０ ｒ ００ｐ ｍ转速时 的谐 波分布情 况 ， 图中可 以看 从 出， 低次 谐波 分量 占 比重 较 大 ， 因此 相应 的频 率值 下 对应 的共振 点 ． 引． 该 车 的 常 用 车 速 对 应 的 电加 转 速 约 为 ∞应该 给予 重视 机 ∞ ∞ 如 ∞ ∞ ３ ０ ｒｍ， 点关 注 电机 在 该 转 速 对 ∞ 的径∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ０ ０ｐ 重 应 ∞ 向 电磁 表 ４ 额 定 负载 下 电机 不 同转 速对 应 的径 向电磁 力波 频率
［］ 庞剑 ， ３ 谌刚 ， 何华． 汽车噪 声与振 动 ［ ． 京 ： Ｍ］ 北 北京 理工大
学 出版社 ， ０ ． ２ ６ ０
［］ 陈瑞峰． ４ 直流无刷驱动电机定子的振动噪声特性研究及优化 设计 ［ ］同济大学 ， １． Ｄ． ２ １ ０ ［］ 佟 宁泽． 中型感 应电机 电磁力及 定子振 动分析 ［ ］沈 阳 ５ 大 Ｄ．
、 ４ 、 ８ 、２ 、６０ ２ ０ ２ ０３０ ３ 、 、４ 、８ ０ ０ ０ ０ ４０ ４ ０ ０ ０ 、２ 、７ 、２ 、 ８ 、 ３０ ３ ３４ ６４ ０ ０ ３ ６ ０ 、７ 、２６４０ ３３ ４ 、８０ ３ ６ 、８ ４０ ０
永磁同步电机高频振动与噪声研究
永磁同步电机高频振动与噪声研究一、概述永磁同步电机以其高效率、高功率密度及优秀的控制性能，在电动汽车、风力发电、工业驱动等领域得到了广泛应用。
随着电机运行频率的提高，高频振动与噪声问题日益凸显，成为制约永磁同步电机进一步发展的关键因素。
对永磁同步电机高频振动与噪声的研究具有重要的理论价值和实际意义。
高频振动主要来源于电机内部的电磁力波动、机械结构共振以及材料特性等因素。
这些振动不仅影响电机的稳定运行，还可能导致电机部件的疲劳损坏，降低电机的使用寿命。
同时，高频振动还会引发噪声污染，对人们的生产和生活环境造成不良影响。
针对永磁同步电机高频振动与噪声问题，国内外学者进行了大量的研究。
研究内容包括但不限于电机电磁设计优化、结构动力学分析、振动噪声测试与评估等方面。
通过改进电机电磁设计，优化绕组分布和磁极形状，可以有效降低电磁力波动，从而减少高频振动。
通过结构动力学分析，可以识别出电机的共振频率，进而采取相应的措施避免共振现象的发生。
目前对于永磁同步电机高频振动与噪声的研究仍面临一些挑战。
一方面，电机内部的电磁场和机械结构相互耦合，使得振动与噪声的产生机制复杂多样，难以准确描述和预测。
另一方面，随着电机技术的不断发展，新型材料和先进制造工艺的应用使得电机的振动噪声特性也发生了变化，需要不断更新和完善研究方法和手段。
本文旨在深入研究永磁同步电机高频振动与噪声的产生机理和影响因素，提出有效的抑制措施和优化方案，为永磁同步电机的设计、制造和运行提供理论支持和实践指导。
1. 永磁同步电机概述永磁同步电机，作为电动机和发电机的一种重要类型，以其独特的优势在现代工业中占据着举足轻重的地位。
其核心特点在于利用永磁体来建立励磁磁场，从而实现能量的高效转换。
定子产生旋转磁场，而转子则采用永磁材料制成，这种结构使得永磁同步电机在运行时能够保持稳定的磁场分布，进而实现平稳且高效的能量转换。
永磁同步电机可以分为他励电机和自励电机两种类型，前者从其他电源获得励磁电流，后者则从电机本身获取。
永磁同步电机的振动控制研究
永磁同步电机的振动控制研究摘要：随着科学技术的发展，永磁同步电机出现，其具有经济效益好、无噪声、容易控制的优势，被广泛应用在各个领域，并且取得了显著成效。
永磁同步电机在运行过程中会产生较大噪声，因此要进行控制，改善实际效果。
本文对加强振动噪声控制策略的研究，了解振动噪声产生原因，并采取行之有效的措施，保证系统稳定、高效地运行。
关键词：永磁同步电机；振动控制；研究1、永磁同步电机概述永磁同步电机的工作原理是能量之间转化，满足人们对电能的需求，而励磁电流是永磁同步电机运行的动力来源。
一是直流发电机供电的励磁方式，从本质上来看，借助滑环生成直流电流，比较简单。
二是交流励磁机供电的励磁方式，主要发挥交流励磁的作用，确保电流供应的连续性、稳定性，操作比较简单，具有较强的适用性。
三是无励磁的励磁方式，在励磁电流的基础上进行整流才能获得电能，一旦出现问题，电流互感器就会产生励磁电流，解决了变压器输出不足的问题，保证系统正常运行。
永磁同步电机是由永磁体产生同步旋转磁场的同步电机，永磁体是转子产生的来源，三相定子绕组会受到旋转磁场的影响，进而发生电枢反应，感应三相对称电流。
永磁同步电机在发展中不断完善，功能更加强大，可以满足实际需求。
随着科学技术的发展，永磁同步电机逐渐完善，有着广阔市场空间。
2、永磁同步电机的特点永磁同步电机可以将电机整体安装在轮轴上，形成整体直驱系统，一个轮轴就是一个驱动单元，不需要用齿轮箱。
永磁同步电机具有功率高、效率高的特点；永磁同步电机产生热量比较少，电机冷却系统在运行时不会产生较大噪声；系统结构是全封闭的，构建出一个整体，出现故障的概率非常小，所以基本不用维护，减少了人员工作量；永磁同步电机可以承载较大的电流，稳定可靠；整个传动系统质量轻，簧下重量较轻，在单位质量内，功率较大；在没有齿轮箱的情况下，转向架系统设计是很灵活的，如柔式转向架、单轴转向架，可以有效提升列车性能。
自动调节励磁的核心是电压，通过调节电压来实现有效控制。
永磁同步电机振动噪声的分析与结构优化
摘要永磁同步电机具有结构简单、功率密度大、效率高等优势，在空间和能源有限的自主式水下航行器中得到了广泛应用。
永磁同步电机在运行过程中会产生径向电磁力和齿槽转矩，这些激励作用于电机结构，将引起电机的振动，向外辐射噪声，影响电机稳定运行和航行器的隐身性能。
本文以某自主式水下航行器配备的推进用永磁同步电机为研究对象，围绕电机振动分析和优化，分别建立了永磁同步电机的电磁场模型、结构模型以及瞬态动力学耦合模型，从解析、仿真和实验的层面，对电机进行了如下研究：首先，分析了永磁同步电机电磁激励的分布规律。
通过解析，推导出电磁力波的阶数与频率；建立了永磁同步电机的电磁有限元仿真模型，计算得到了电磁场的时空分布，经过傅里叶分解，得到了电磁力的频域特征。
给出了齿槽转矩的解析式，并进行了数值仿真，分析了齿槽转矩的分布规律。
其次，研究了永磁同步电机定子系统的模态特性。
通过机电类比法，推导出电机定子系统固有频率的解析式；建立了电机定子系统的有限元模型，对其固有频率和振型进行了仿真分析。
采用运行模态试验方法，搭建实验平台，完成了永磁同步电机的模态测试，辨识出电机定子系统的固有频率。
再次，研究了永磁同步电机的振动响应。
关联电磁场与结构场，建立耦合模型，把电磁激励加载至定子系统，得到了电机壳体上一点振动的响应特性，对其进行傅里叶分解，得到了振动的频域分布。
搭建实验平台，测取了两种工况下电机壳体表面的振动响应，验证了上述分析方法的正确性。
最后，开展了永磁同步电机的减振优化设计。
分别从降低电磁激励和调整结构模态的角度出发，选取了若干结构参数，分析了它们对于振动的影响，以此为基础对电机进行了优化。
优化后，经仿真计算，电机的振动幅值得到了降低。
关键词：永磁同步电机；电磁激励；模态；振动响应；AUVVibration Analysis and Structure Optimization ofPermanent Magnet Synchronous MotorAbstractPMSM(Permanent magnetic synchronous motor )has a simple structure with high power density and efficiency. Due to these advantages, PMSM has been applied to AUV, which has limited space and energy supply. However, its inherent characteristic would introduce radial electromagnetic force and cogging torque. The vibration caused by these stimulations becomes the origin of noise, which will do harm to the stability of the motor and AUV’s stealth performance.This dissertation studies onthe vibration and optimization of a PMSM equipped on an AUV. Focusing on vibration and optimization of the PMSM, multiphysics fields are built, including electromagnetic field, structure field andcoupled transient-structure field, from the perspective of analysis, simulation and experiment. The main content of the paper is shown as follows：Firstly, the electromagnetic stimulation which causes vibration of the PMSM is analyzed. Orders and frequencies of theelectromagnetic force are calculated using analytical method. FEAmodel is established to obtain further information about the magnetic field’s distribution spanning in time and space. FFT is performed to acquire the magnetic field’s distribution in frequency domain. The cogging torque is also analyzed and simulated.Then, the dissertation focuses on the modal analysis of the stator from the mechanism perspective. Electromechanical analogy is utilized to acquire the analysis formula for the natural frequencies of the stator system. Simulation is then conducted to obtain the accurate value of the natural frequencies and modal shapes. OMA is performed to identify modal parameters experimentally.Thirdly, vibration response is studied. The coupledmodel between the electromagnetic field and the structure field is established. The electromagnetic stimulation is loaded onto the stator system to get time-domain response of a point. The result is then transferred by FFT to frequency domain. Vibration amplitudes under different working conditionsare measured by experiment to validate the previous methodology.At last, a method intended to reduce vibration is performed. In order to reduce the stimulation amplitudes and adjust the natural frequency, effects of several structural parametersare studied. Based on the previous analysis, the simulation result shows that the motor after optimization has lower vibration level.Key words: PMSM; Electromagnetic Stimulation; Modal; Vibration Response; AUV目 录摘要 (I)Abstract (I)第一章绪论................................................................................................................. - 1 -1.1研究背景......................................................................................................... - 1 -1.2国内外研究现状............................................................................................. - 2 -1.2.1电磁激励的研究.................................................................................. - 2 -1.2.2结构模态特性的研究.......................................................................... - 3 -1.2.3电磁激励下振动响应的研究.............................................................. - 4 -1.3研究内容......................................................................................................... - 5 -第二章永磁同步电机电磁激励分析......................................................................... - 7 -2.1引言................................................................................................................. - 7 -2.2径向电磁力..................................................................................................... - 7 -2.2.1径向电磁力的解析计算...................................................................... - 7 -2.2.2磁场分布及径向电磁力的仿真分析................................................ - 10 -2.2.3变频供电下的振动激励.................................................................... - 15 -2.3齿槽转矩....................................................................................................... - 17 -2.3.1齿槽转矩的解析计算........................................................................ - 17 -2.3.2齿槽转矩的仿真计算........................................................................ - 19 -2.4本章小结....................................................................................................... - 20 -第三章永磁同步电机定子结构模态分析............................................................... - 21 -3.1引言............................................................................................................... - 21 -3.2定子系统的双环模型................................................................................... - 21 -3.2.1机电类比法........................................................................................ - 21 -3.2.2双环模型............................................................................................ - 22 -3.3结构模态的有限元仿真............................................................................... - 25 -3.3.1定子铁芯的模态分析........................................................................ - 25 -3.3.2绕组对定子铁心模态的影响............................................................ - 27 -3.3.3定子系统的模态................................................................................ - 29 -3.4永磁同步电机的模态实验........................................................................... - 31 -3.4.1自互谱法的基本原理........................................................................ - 32 -3.4.2永磁同步电机的运行模态实验........................................................ - 33 -3.5本章小结....................................................................................................... - 36 -第四章电磁激励作用下的振动响应....................................................................... - 37 -4.1振动响应的解析计算................................................................................... - 37 -4.2电磁力作用下的振动响应........................................................................... - 37 -4.3齿槽转矩作用下的振动响应....................................................................... - 39 -4.4 永磁同步电机振动响应的实验验证.......................................................... - 40 -4.4.1 两种电磁激励下的振动响应........................................................... - 40 -4.4.2 齿槽转矩作用下的振动响应........................................................... - 43 -4.5本章小结....................................................................................................... - 44 -第五章永磁同步电机减振优化设计....................................................................... - 45 -5.1引言............................................................................................................... - 45 -5.2电磁激励的优化........................................................................................... - 45 -5.2.1设计变量的确立................................................................................ - 45 -5.2.2齿顶弧偏移对于电磁激励的影响.................................................... - 46 -5.3定子模态优化............................................................................................... - 47 -5.3.1优化目标的确立................................................................................ - 47 -5.3.2设计变量的选择................................................................................ - 48 -5.3.3基于响应面法的定子模态优化........................................................ - 49 -5.4优化后的振动响应....................................................................................... - 52 -5.5本章小结....................................................................................................... - 53 -第六章总结与展望................................................................................................... - 54 -6.1总结............................................................................................................... - 54 -6.2展望............................................................................................................... - 54 -参考文献............................................................................................................... - 56 -攻读学位期间发表学术论文情况............................................................................. - 58 -致谢..................................................................................................................... - 59 -中国运载火箭技术研究院学位论文版权使用授权书............................................. - 60 -第一章绪论1.1研究背景本课题来源于某自主式水下航行器电推进装置项目。
永磁同步电机电磁振动分析与抑制
作者简介
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这是《永磁同步电机电磁振动分析与抑制》的读书笔记，暂无该书作者的介绍。
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阅读感受
同时，作者还指出了一些常用的抑制方法，例如优化结构设计、采用合适的滤波器等。这些方法 在实际应用中已被证明是有效的，对于从事相关研究的读者来说无疑是一笔宝贵的财富。
在阅读这本书的过程中，我深感作者对永磁同步电机电磁振动的见解独到，并且以实例为依托， 娓娓道来，使人易于理解。书中凝结了作者多年的研究成果和实践经验，具有很强的实用性。我 在阅读过程中也产生了许多感悟，对书中人物情节产生了共鸣，特别是对作者所强调的重视基础 理论和实际应用结合的观点深表赞同。
通过研究发现，永磁同步电机的电磁振动主要来源于电磁场与机械结构的耦合作用。电磁场的变 化会引起机械结构的振动，同时机械结构的振动也会影响电磁场的变化。我们还发现电磁振动的 频率和幅值受到多种因素的影响，如电机转速、电磁参数、机械结构等。
内容摘要
电磁振动对永磁同步电机的性能和稳定性有重要影响。过大的电磁振动会导致电机产生噪音、振 动和异常磨损等问题，严重影响电机的正常运行和使用寿命。因此，对电磁振动进行抑制是非常 必要的。我们设计的新型电磁振动抑制器，通过改变电磁参数和机械结构，有效地降低了电磁振 动对电机性能的影响，提高了电机的稳定性和可靠性。
目录分析
通过对《永磁同步电机电磁振动分析与抑制》这本书的目录分析，我们可以看到作者系统地阐述 了永磁同步电机电磁振动的产生机理、分析方法和抑制技术。重点章节展示了作者利用有限元方 法对电磁振动进行数值模拟和设计新型电磁振动抑制器的成果。难点章节则提供了对理论和实践 内容的深入讨论和理解辅助。全书旨在为相关领域的研究和实践提供有益的参考和指导，具有重 要的学术价值和应用前景。
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永磁同步电机的振动控制研究
摘要：永磁同步电机是一种新型的动力设备，被应用在生产活动中，可以提供
强大的动力支持。
受结构特点的影响，永磁同步电机运行中会产生振动噪声，严
重影响使用效果。
所以，要加强振动噪声控制策略的研究，了解振动噪声产生原因，并采取行之有效的措施，保证系统稳定、高效地运行。
关键词：永磁同步电机；振动控制；研究
1永磁同步电机概述
永磁同步电机的工作原理是能量之间转化，满足人们对电能的需求，而励磁
电流是永磁同步电机运行的动力来源。
一是直流发电机供电的励磁方式，从本质
上来看，借助滑环生成直流电流，比较简单。
二是交流励磁机供电的励磁方式，
主要发挥交流励磁的作用，确保电流供应的连续性、稳定性，操作比较简单，具
有较强的适用性。
三是无励磁的励磁方式，在励磁电流的基础上进行整流才能获
得电能，一旦出现问题，电流互感器就会产生励磁电流，解决了变压器输出不足
的问题，保证系统正常运行。
永磁同步电机是由永磁体产生同步旋转磁场的同步
电机，永磁体是转子产生的来源，三相定子绕组会受到旋转磁场的影响，进而发
生电枢反应，感应三相对称电流。
永磁同步电机在发展中不断完善，功能更加强大，可以满足实际需求。
随着科学技术的发展，永磁同步电机逐渐完善，有着广
阔市场空间。
2永磁同步电机的特点
永磁同步电机可以将电机整体安装在轮轴上，形成整体直驱系统，一个轮轴
就是一个驱动单元，不需要用齿轮箱。
永磁同步电机具有功率高、效率高的特点；永磁同步电机产生热量比较少，电机冷却系统在运行时不会产生较大噪声；系统
结构是全封闭的，构建出一个整体，出现故障的概率非常小，所以基本不用维护，减少了人员工作量；永磁同步电机可以承载较大的电流，稳定可靠；整个传动系
统质量轻，簧下重量较轻，在单位质量内，功率较大；在没有齿轮箱的情况下，
转向架系统设计是很灵活的，如柔式转向架、单轴转向架，可以有效提升列车性能。
自动调节励磁的核心是电压，通过调节电压来实现有效控制。
为了进一步了
解情况，人们要对电压下降展开有效分析，找到其中存在的原因。
如果是无功负
荷电流造成的，在励磁电流不变时，端电压和无功电流之间存在一种联系。
为了
确保供电的稳定性，发电机的端电压要保持不变，具体操作方法是随无功电流的
变化，调节发电机的励磁电流。
3永磁同步电机的机理
3.1死亡区域引起的谐波
死亡时间是一个特殊时期，当谐波引入时，逆变器上的桥臂要和电机连接起来，器件运行所需时间会增加。
当开关处于运行状态时，功率管会被损坏，为了
解决问题，人们要有效运用功率管互补信号，引入电流。
为了正确认识互补开关
和电压的关系，人们要采用有效方法，对死亡区域进行分析，计算等效电压高度，深入了解调制周期和载波比。
死区会产生很大的影响，最明显的就是基波电压幅
值出现波动，将电波引入死区，可以实现有效补偿，让永磁同步电机的转矩脉动
大大减少。
人们可以通过分析电流互感器获得的两相电流幅值，了解转子的位置
信息。
同时，要认真查表，进一步明确电压矢量（会产生畸变电压幅值）和补偿量，最大程度减少死区电流产生的影响。
人们要进行全面分析，深刻了解死亡区
域引起的谐波，掌握永磁同步电机运行状况，更好地控制，提升运行效率。
3.2谐波抑制
对电流进行采样时，人们要意识到相电流的直流偏置量、三相电流传感器的
重要性，有效掌握互感器采样幅值，保证数据信息的准确性、全面性，依据直流
偏置来对电流波动进行有效分析，全面了解具体情况。
永磁同步电机运行期间要
进行坐标变换，其间受电流幅值误差的影响，转矩波动会变大，要做好减噪设计，同时做好电流环反馈检测工作，发挥偏差补偿消除法的作用，明确直流偏置，根
据数字滤波器针来抑制谐波的干扰。
永磁同步电机的硬件系统主要包括旋变通道
单元、电源变换单元、过流保护单元、隔离驱动单元等。
电流转换单元是控制系
统的主体部分，人们要科学分析不同等级电压，明确电机轴的准确位置，标注相
电流坐标信息，有效运用电流采样单元，避免堵转事故发生，提高电流反应速度。
4永磁同步电机振动噪声的控制策略
噪声一直是永磁同步电机运行中的重要问题，这和转矩脉动有很大的关系，
需要进行有效控制。
永磁同步电机在运行中会产生谐波。
谐波是多方面原因造成的，为了实现振动噪声的控制，首先要明确原因，这是非常重要的前提条件。
具
体操作方法是用电子绕组将三相对称有效连接，之后会产生畸变的感应电流和相
电流，要采取有效方法进行分析，掌握相关情况。
整个分析过程必须由专业技术
人员来完成，否则会出现较大误差。
通过控制永磁同步电机振动噪声，提升运行
效率，人们可以创建相对稳定的生产环境，减少不利因素的影响。
同时，要加强
对振动噪声控制策略的研究，结合实际情况，确保达到理想效果。
永磁同步电机的控制系统正常运转时，如果定子电流中的谐波发生反应，就
会产生更多谐波，一直处于不断增加之中。
运行期间会产生噪声，当电机固有频
率和电磁力波比较接近时，噪声会变大，在情况严重时，永磁同步电机就无法正
常运行。
想要降低电流中的谐波，人们必须降低电磁力波，二者密切联系。
在变
频供电的过程中，要引入振动噪声源，展开有效研究，对永磁同步电机的振动噪
声进行分析：逆变器开关频率与电流谐波相互影响，噪声随之产生，将电流谐波
引入逆变器中，电流会明显上升，在控制振动源的基础上，要掌握随机开关频率
调制技术，主要是采用随机开关频率-死亡补偿的方式来引入一定的电流谐波，对谐波起到抑制作用，达到降噪效果。
永磁同步电机要想进行降噪处理，先要弄清
楚振动和噪声产生的原因，这是非常重要的。
随着科学技术的发展，永磁同步电
机将会更新换代，振动和噪声也会大大降低。
人们要将不同部件有机联系在一起，开展死区补偿前后情况分析，将所获得的数据信息进行比较，基波是50Hz，低频段是50～2000Hz。
人们要采用对比方法进行分析，就补偿前后情况来说，传统模式下，开关频率的电流谐波幅值降低，电流谐波减少，谐波畸变率会明显下降。
对相关数据信息进行对比分析，在死区补偿前后，开关频率和二倍频率的变化并
不是很大，降低高频率噪声的同时，振动噪声明显削弱。
人们要有效发挥死区补
偿策略的作用，依据混合随机开关频率来开展试验工作，针对混合随机开关频率
和死亡区补偿策略做试验，展开低频率数据研究，指导输出的电流谐波幅值会下降，噪声自然也就变小，从总体来看，电流谐波的分布差异不是很大。
在宽调速
范围下开展试验测试，笔者发现，电流谐波降低后，永磁同步电机运行中产生的
振动噪声减少，更加平稳，5000Hz中低频段的电流谐波幅值在整个调速范围内得到降低。
人们要不断优化死区补偿情况，通过电流信息对谐波进行分析，提高随
机开关频率，激发低频电流死区效应。
在相互作用的影响下，将逆变器引入电流
谐波中，进行混合随机开关频率死区补偿策略创新，可以优化永磁同步电机降噪
效果。
结束语
噪声和振动会影响永磁同步电机的运行效果，进而导致其产生更多问题，所以进行控制是非常必要的。
人们要加强对永磁同步电机噪声系统设计的研究，掌握工作原理，实现有效控制，取得良好效果。
采用有效措施优化后，人们要开展振动测试，确保达到性能指标，发挥出更大作用，满足生产活动对电力的需求。
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