永磁电机及电驱动的NVH研发过程.pdf

前言（原文翻译）：电动牵引传动装置比客车中传统使用的内燃

机更安静，然而，由电动机和电力电子装置组成的电动驱动装置

也必须针对NVH行为进行优化。麦格纳动力总成为相关工艺步

骤的高压驱动和齿轮传动引入了一种方法。

1：声学上的挑战（AKUSTISCHEHERAUSFORDERUNGEN）

这部分在德国的小论文中基本称为引言（Einleitung）。作者提

出汽车电动化是一个越来越明显的趋势。但是由于内燃机的取消

和电动机的引入的电动化带来的新的振动和噪声问题必须好好

重视起来，因为这和顾客体验和产品质量密切相关。

接下来就是对整个研究内容的一个综述。

电驱动器的典型声学激励机构是功率电子器件的电气开关操作，

电动机的不均匀性和变速器中的齿轮中的滚动噪声，这部分如从

传统的具有内燃机（VKM）的驱动器中已知的那样。

为了获得高度的声学舒适度，通过发动机支架和车辆结构的激励

和传输应该尽可能低。驱动器的内部机械结构要求是在轴承点处

处于低振动水平，以使声学传递结构路径中的噪声水平降低，要

求还有就是要让表面振动很小，以减少通过空气中声音路径的传

输。采用绝缘材料等次要措施可能会减少声音的传播，但其目的

应该是尽可能降低声音辐射。

Magna的动力总成部门研发了一款高压电驱，这篇文章将重点

讲讲在研发过程中的NVH优化改善问题，其中重点内容是齿轮

啮合激励和驱动结构的振动。

在设计阶段，就已经必须分析和改进结构的振动特性，例如，通

过以上分析可以合理安排使用箱体加筋以及达到避免悬臂质量

堆积的目的。尽管电磁电路的设计侧重于关注性能和效率，但也

应该考虑到设备的噪声性能。计算过的非均匀磁场力将被用作

NVH模拟的输入量。

由于齿轮的滚动是周期性不均匀的过程，所以在齿轮之间产生可

变的耦合刚度。这些数据被认为是NVH模拟中作为第二种激励

机制。从分析中得到的结构改进将在原型机的开发中应用实施。

原型机将在一个特殊的声学测试台上测量其NVH行为。这些测

试结果有助于进一步改进组件，以及将其与模拟结果进行比较的

作用。

2：齿轮啮合设计（VERZAHNUNGSAUSLEGUNG）

齿轮啮合的设计将按如下步骤一步一步的进行。在第一步中，根

据所定义的齿轮拓扑以及其他边界条件，如目标齿轮比和安装空

间，选择最佳齿数组合。这里特别注意电机的齿啮合阶次数和励

磁阶次数的分离。设计应该避免今后工作过程中的粗糙声现象和

波动现象。利用现在预选的齿数可以开始其宏