电机与电器

   

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运行状况有关，例如电机运行速度不同，其噪声也会有所区别。告诉运转时噪声的主要成分时空气动
力噪声，低、中速运行时电磁噪声、轴承噪声则比较突出。本文主要对电磁噪声产生的根源以及不同
参数变化对电机噪声的影响作具体分析。 

1    电磁噪声解析法计算原理 

电机运行时气隙中存在基波磁场和一系列谐波磁场。这些磁场相互作用，会产生作用在永磁电动

机铁心上的电磁力。这种电磁力波作用在定子铁心上使定子铁心产生变形，引起电机的振动和噪声。
一般而言定子铁心的变形量与力波次数的四次方成反比，与力波幅值成正比。所以要降低永磁电动机
的电磁噪声，就要提高电磁力波的次数，避免出现四次以下的电磁力波。而四次以上的电磁力波，在
近似计算时一般可以忽略不计。 

本文针对整数槽和分数槽永磁电机的定子谐波磁场和转子谐波磁场进行分析，得到定、转子谐波

磁场的谐波次数和谐波幅值的计算方法。 

1.1    定子谐波磁场的计算 

为计算电机的电磁噪声，首先必须要计算出定子磁场的谐波次数和谐波幅值。定子谐波次数

的计算又由于采用整数槽绕组和分数槽绕组而各不相同。对于三相整数槽绕组的谐波次数计算公
式为 

1

(6

1)

ν

k

p

=

+

                                                                                                           

（1） 

式中    k＝±1，±2，±3…； 

P

——电机的极对数。 

对于三相分数槽绕组，设每极每相槽数为 

c

bd

c

q

b

d

d

+

= + =

                                                                                                   

（2） 

式中   

c

d

——最简分数。 

当 d 为偶数时，定子谐波极对数可以表示为 

1

2

(3

1)

p

k

d

ν =

+

                                                                                                       

（3） 

当

 

d

 

为奇数时，定子谐波极对数可以表示为 

1

(6

1)

p

k

d

ν =

+

                                                                                                         

（4） 

式中   

1

1,  2,  3

k

= ± ±

±

。 

本文参考文献[2]，在计算中引入了磁场饱和与转子偏心因素对谐波磁场幅值的影响。当只考虑到

电机转子偏心对气隙磁场的影响时，其气隙磁导的表达式为： 

0

1

( )

( )

ge

ge

c

gk

α

µ

λ α

Λ

=

                                                                                           

（5） 

在实际中偏心率

ε

都小于

 

0.5

，因此其气隙磁导的表达式又可以表示为 

0

1

( )

(1

cos )

ge

c

gk

α

µ

ε

α

Λ

=

+

                                                                                   

（6）