由于新型冠状病毒的肆虐，相信2020年对所有人都是难忘的一年。利用假期闲暇时间，思考了永磁同步电机电磁振动和噪声的一些问题，现进行小结，分享给大家。

1、依据断电后惯性旋转来排除电磁噪声，对电励磁电机如感应电机和电励磁同步电机肯定是适用的，对永磁同步电机则不完全适用。对永磁同步电机，仅能排除由定子谐波相互作用以及定转子谐波相互作用产生的电磁力，但对于由主磁场自身作用，或者由转子谐波相互作用引起的电磁噪声是无法排除的。如已存在电磁噪声的2极感应电机，断电后则电磁噪声会消失。但对于已存在电磁噪声的2极永磁同步电机，断电后由于基波磁场依然存在，故电磁噪声仍然存在。

2、0阶0赫兹电磁力是由定子自身的同次谐波磁场相互作用产生的，以及由转子自身的同次谐波磁场相互作用产生的，考虑到正常设计的电机基波磁场幅值远大于谐波磁场幅值，故0阶0Hz电磁力主要是由基波磁场产生的。由于0阶0赫兹电磁力频率是0，故不会引起电磁振动和噪声。0阶非0赫兹电磁力是定子λ(λ≠1)次与转子λ次谐波磁场相互作用产生的，由于电磁力阶次为0而频率又不为0，故0阶非0赫兹电磁力是电磁振动和噪声的主要来源。由于转子只存在奇数次谐波，故λ=5，7，11，13，17，19……。

3、对于8极48槽新能源车用驱动电机，噪声瀑布图上经常会出现24阶次和48阶次电磁噪声。其对应的电磁力来源分别是：定子5，7次和转子5，7次相互作用产生的0阶24倍频电磁力，以及定子11，13次与转子11，13次相互作用产生的0阶48倍频的电磁力。因此，要削弱某阶次电磁噪声，就从削弱产生该阶次的谐波磁场入手即可。

4、国内某专业生产高压永磁同步电机的企业，其孙总工曾主持设计了一款4极57槽自启动永磁同步电机，选取该槽配合初衷是利用分数槽来降低齿槽转矩。试验后发现齿槽转矩是下来了，但该电机却产生了非常大的电磁噪声。根据绕组理论可知，定子磁势次数ν=1/2，-1，+2，-5/2，+7/2……。从上面可以看到，最靠近基波且与基波转向相反的两个谐波磁势次数分别是1/2和2。再根据电磁力产生原理，其中1/2次谐波和基波相互作用产生电磁力的阶次r=1，频率fr=100Hz；2次谐波和基波相互作用产生电磁力的阶次r=2，频率fr=100Hz。以上两个低阶电磁力是该型号电机电磁噪声的主要根源。

5、利用EasiMotorOnline计算了某4.5kW，8极12槽永磁同步电机在额定运行（转速n=3000rpm）时的电磁力，发现对电机振动和噪声危害最大的就是4阶8倍频的电磁力，这与理论分析完全一致！仿真结果如下图：

6、总的来说，电机电磁振动和噪声来源可能有：a)主波磁场产生的，比如2极电机；b)齿谐波产生的，比如新能源车用驱动电机；c)相带谐波产生的，比如变频空压机电机；d)次谐波产生的，比如水轮发电机。需要视具体行业、具体设计具体分析，欢迎来电来函来信交流。微信号：forlink