直流永磁電機噪聲的具體形式有很多,如電磁噪聲、空氣動力噪聲和機械噪聲,作用在電機定、轉子上的時變電磁力會引起電磁振動,從而使電機輻射電磁噪聲,因此電機電磁振動是電機的主要振動、噪聲源,我們有必要對其進行研究和控制。
直流永磁電機引起的噪聲問題涉及到電磁、振動、聲學等多物理場的耦合問題,ANSYS軟件的Maxwell模塊具有強大的電磁場分析能力、Mechanical模塊具有歷經工程實踐驗證的結構振動分析能力和強大的聲學分析模塊AcousticsACT。并且可以完成它們之間數據的無縫傳輸從而實現耦合場分析,這為電機的電磁振動噪音問題提供了很好的解決方案。
直流永磁電機的氣隙磁場存在于電機定轉子的微小氣隙中。氣隙磁場是機電能量轉換的中介,同時也在電機的定轉子上產生徑向和切向的電磁力。
這些電磁力在把電能轉換為機械能的同時,也作用在定轉子結構上,引起電磁振動。轉子振動主要通過軸承傳遞到外殼上,由于軸承具有彈性和一定的阻尼作用,傳到外殼的高頻振動會明顯衰減。
而定子一般直接連接到電機外殼上,相比于轉子振動,定子振動更容易引起外殼的解耦股振動和噪聲。轉子齒上受到的是安培力,形成電磁轉矩。而在永磁體和定子鐵芯上受到麥克斯韋力,產生振動和噪聲。