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新能源電機振動和噪聲測量方法

更新時間:2025-01-15      點擊次數(shù):212

       近年來,電動汽車等車輛對高質(zhì)量電機的要求越來越高。比如,電動助力轉(zhuǎn)向電機中的扭矩紋波會導(dǎo)致轉(zhuǎn)向時方向盤振動,引起駕駛員不適。如此,電機中的扭矩紋波是造成噪聲和振動的原因之一,目前正在采取各種措施和研究來減少扭矩紋波。扭矩紋波的成因很多,通過電機結(jié)構(gòu)設(shè)計和控制技術(shù)抑制扭矩紋波的方法多有提出,但無論如何,測量和評估扭矩紋波是解決問題的關(guān)鍵。

一、在解決電機振動和噪聲問題的過程中,您是否遇到過下述困難?

1 、雖然控制住了扭矩,但仍然不確定是否有效減少振動和噪聲

2 、除振動和扭矩,還想同時測量電氣信號(相電流和感應(yīng)電壓)

3 、需要多個測量設(shè)備,測量之前的準(zhǔn)備工作非常繁瑣

繁瑣1.png

二、解決方案

      存儲記錄儀:提供電機噪聲和振動的有效測量方法

      存儲記錄儀有各種類型的單元,可同時觀測振動、扭矩紋波、相電流和感應(yīng)電壓等多種現(xiàn)象。通過同時測量多種現(xiàn)象,可以確認(rèn)每種現(xiàn)象的相關(guān)性,并通過 FFT 分析來研究電機振動和噪聲的原因。

1、IPSM 扭矩紋波、相電流的波形觀測

     旋轉(zhuǎn)變壓器和旋轉(zhuǎn)編碼器輸出的旋轉(zhuǎn)角測量和 X-Y 圖形功能可用于評估電機的扭矩紋波、振動與電氣參數(shù)(如相電流、感應(yīng)電壓和電機效率等)之間的相關(guān)性。

相關(guān)性2.png


【可測量和評估的項目】

(1)測量和評估電角度、機械角度一個周期內(nèi)的扭矩、振動、相電流、感應(yīng)電壓

(2)使用波形運算功能評估扭矩紋波率


2、振動 - 扭矩和相電流的相關(guān)性評估 FFT 分析

   (轉(zhuǎn)速: 400 rpm、載波頻率 :10 kHz)

     電機通電后(基波頻率20 Hz),可發(fā)現(xiàn)扭矩在12次諧波的240 Hz處達(dá)到峰值。此外,因扭矩而產(chǎn)生的振動在240 Hz處也出現(xiàn)了峰值。僅需一臺存儲記錄儀便可評估由相電流引起的扭矩紋波、以及振動發(fā)生的情況。

     在考慮通過施加諧波電流等方法降低扭矩紋波時,同時分析相電流、扭矩紋波和振動的功能將會大有作用。

作用3.png


【可測量和評估的項目】

(1)評估線圈通電引起的扭矩紋波和振動的相關(guān)性

(2)同時分析振動和噪聲的狀態(tài)、以及作為其原因的扭矩紋波、相電流


三、存儲記錄儀在馬達(dá)測試臺架中的應(yīng)用

      存儲記錄儀的采樣速度高為200MS/s,是可以多通道、長時間記錄的波形記錄儀。電機測試臺架以往要由多個測量儀器組合進(jìn)行測量分析,而存儲記錄儀配備了豐富的輸入單元,通過輸入單元的搭配,僅需1臺存儲記錄儀便可同時測量相電流、扭矩和振動等。并且,還可通過FFT運算功能對輸入的信號進(jìn)行頻率分析。

分析4.png

【測量項目及功能】

(1)測量旋轉(zhuǎn)角

(2)使用電荷放大器測量振動

(3)多通道同時測量扭矩紋波、感應(yīng)電壓、相電流等

(4)通過波形運算功能算出扭矩紋波

(5)FFT分析功能

(6)X-Y 圖形功能

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