Minimierung der Geräusche eines stromrichtergespeisten Permanentmagnet-Synchronmotors hoher Leistungsdichte

Übersicht

An einem stromrichtergespeisten permanenterregten Synchronmotor hoher Leistungsdichte werden die zu erwartenden Geräusche mit dem Ziel einer Minimierung theoretisch untersucht. Neben den Unregelmäßigkeiten in den Stromzeitverläufen sind auch die Zugkräfte des Nutenstreufeldes zu berücksichtigen. Aufgrund der berechneten Schwingungsanregung und des zu erwartenden mechanischen Verhaltens des Ständers wird die günstigste Strangzahl ausgewählt. Messungen des schwingungstechnischen Verhaltens von Modellen und von einem Prototyp sollen zeigen, ob die komplizierte Ständerkonstruktion auf einen Ring zurückgeführt werden kann. Ein Vergleich mit den abschließenden experimentellen Untersuchungen ermöglicht es, die Geräuschspektren im relevanten Drehzahlbereich zu deuten und die Leistungsfähigkeit des Berechnungsverfahrens zu bewerten.

Contents

The generation of force waves is calculated for a battery powered permanent-field synchronous motor with high power-to-weight ratio in order to minimize the acoustic noise. The computation also includes the forces of the slot leakage flux and considers the irregularities in the current waveform. This analysis and the prospective vibrational response of the stator construction are used to determine the optimal number of phases. Measurements of the mechanical oscillatory characteristics of stator models and of a prototype stator aim to show if the complex stator design may be treated as a radially vibrating ring. Finally, comparative experimental noise investigations enable the acoustic noise spectra to be interpreted in the relevant range of speeds and allow the outlined method of calculation to be evaluated.