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随着电动车的发展,永磁同步电机作为其重要的驱动部件之一得到越来越多的关注。驱动电机的振动噪声会严重影响乘员的舒适性,因此为了提高产品竞争力,电机研发团队在设计研发永磁电机时,不仅需要考虑驱动电机的电气性能是否满足要求,而且要考虑驱动电机的NVH性能。目前永磁同步电机噪声的计算普遍采用有限元法,该方法采用的激励为正弦波电流,无法模拟电机控制器供电时由于高频谐波引起的电磁噪声,因此本文主要建立基于场路耦合的永磁同步电机电磁振动噪声模型,利用该模型对电机控制器供电时永磁同步电机的电磁噪声进行预测,主要研究内容为:首先,阐述了永磁同步电机控制系统的组成,详细介绍了永磁同步电机结构原理、数学模型、矢量控制原理和场路耦合方程组。其次,分别建立了永磁同步电机矢量控制模型、电机电磁场有限元模型和主电路模型,通过模型接口模块联合三者得到永磁同步电机控制系统场路耦合模型,对该模型仿真计算得到电机的动态和稳态性能。通过与基于Simulink永磁同步电机控制模型仿真电流的对比,永磁同步电机控制系统场路耦合仿真模型能够考虑电机本体和控制器非线性带来的电流谐波。然后,推导了正弦波供电和电机控制器供电时气隙磁场和径向电磁力的表达式。总结了两种供电方式下电机径向电磁力的主要空间模数和频率。建立电机电磁场有限元模型,仿真得到电机磁力线分布和电机磁密云图。对仿真结果进行后处理分析得到径向气隙磁场和切向气隙磁场的空间分布。根据Maxwell应力方程,提取定子齿表面的径向电磁力并分析其频率、空间次数的分布和幅值大小。对基于场路耦合法和有限元法仿真产生的径向电磁力频谱进行对比分析,结果表明两种方式产生的径向电磁力的空间次数分布一致,幅值相差很小。在0-8000Hz内两种方式产生的径向电磁力频率分布和幅值基本相同,在8000-12000Hz内场路耦合法会产生与开关频率相关的高频径向电磁力,这与电机控制器供电时径向电磁力解析计算结果保持一致。最后,对定子系统进行自由模态仿真分析和模态实验。利用锤击法对定子系统进行模态试验并与仿真结果对比。将场路耦合法下电机产生的径向电磁力作为激励,利用模态叠加法和MATV噪声辐射仿真方法计算永磁同步电机电磁-振动噪声。通过对仿真和噪声实验声压级频谱对比,该模型的仿真误差在可接受的范围之内可以用来预测永磁同步电机振动噪声。