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某四驅(qū)電動(dòng)車電磁噪聲大問題優(yōu)化
摘要
電動(dòng)汽車電驅(qū)動(dòng)噪聲為高頻噪聲的主要聲源，且主要表現(xiàn)為高頻階次噪聲，噪聲突出、頻帶較窄，根據(jù)心理聲學(xué)中掩蔽效應(yīng)的特征，電驅(qū)動(dòng)的高頻噪聲很難被掩蔽，尤其當(dāng)高頻階次噪聲突然變大時(shí)， 很容易引發(fā)抱怨；本文針對(duì)某車型控制器傘狀階次噪聲的問題，通過試驗(yàn)及分析，找出問題的解決措施：通過在高壓線束增加磁屏蔽蓋板，降低高頻磁場對(duì)地板的力的作用，從而減小地板振動(dòng)，達(dá)到降低輻射噪 聲的效果；本文的方法（磁屏蔽）對(duì)于由線束紋波電流直接產(chǎn)生的聲學(xué)問題具有普遍適用性。
關(guān)鍵詞：電驅(qū)動(dòng)，高壓線束，振動(dòng)噪聲，磁屏蔽
1 前言
隨著社會(huì)的日益進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)汽車舒適性的要求也越來越高。汽車在正常行駛和停車等各種工況下良好的 NVH(Noise、Vibration &Harshness)性能是評(píng)判現(xiàn)代汽車質(zhì)量優(yōu)劣的重要標(biāo)志。伴隨著汽車的電動(dòng)化，以電驅(qū)動(dòng)階次噪聲為代表的高頻噪聲成為 NVH 的重要研究課題。
電驅(qū)動(dòng)的階次噪聲中，控制器的傘狀階次噪聲為重要的噪聲源之一?？刂破髟诠ぷ鲿r(shí)，功率開關(guān)元件的開通與關(guān)斷會(huì)導(dǎo)致電流紋波的出現(xiàn)，電流紋波作用在電機(jī)磁路中產(chǎn)生力的作用會(huì)輻射出相應(yīng)的噪聲，或通過傳到線束輻射出相應(yīng)的紋波磁場，進(jìn)而激勵(lì)起臨近鈑金的振動(dòng)從而產(chǎn)生噪聲問題。
本文的案例中，由于高壓線束未加屏蔽層，四驅(qū)車的高壓線束從地板下方通過，且距離地板較近，本文重點(diǎn)介紹線束中紋波電流輻射出的磁場引發(fā)的問題。
2 控制器傘狀階次噪聲問題
2.1 控制器工作過程分析
一般驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，需要借助于定子繞組電流產(chǎn)生的圓形旋轉(zhuǎn)磁場→若想獲得圓形旋轉(zhuǎn)磁場，需要三相對(duì)稱繞組通以三相對(duì)稱電流→電動(dòng)車電池供應(yīng)的為直流電，要想獲得三相對(duì)稱電流，需要控制器通過脈沖寬度調(diào)制的方式獲得→脈沖寬度調(diào)制的輸出函數(shù)可以使用雙重傅里葉級(jí)數(shù)表示，存在邊帶諧波；電機(jī)的基礎(chǔ)原理這里就不介紹了，我們直接從脈寬調(diào)制說起。
2.1.1 脈寬調(diào)制原理
在采樣控制理論中有這樣一個(gè)理論：沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時(shí)，其效果（輸出的響應(yīng)波形）基本相同。假設(shè)脈沖信號(hào)為 f(t)，則沖量指的是 f(t)dt，即圖 1 中綠色區(qū)域的面積 S。
電機(jī)的繞組在電路中充當(dāng)電感的作用，而電感在通交流電時(shí)具有”慣性“的特點(diǎn)，因此可以用一系列等幅不等寬的脈沖來代替正弦波；
對(duì)于 SVPWM(Space VectorPulse Width Modulation)，其基本原理也類似，只是將磁鏈作為一個(gè)整體進(jìn)行控制，這里就不深入介紹了。
2.1.2 脈沖寬度調(diào)制的邊帶諧波分量
對(duì)于普通的 SPWM(SinusoidalPulse Width Modulation)、三次諧波注入的 SPWM、SVPWM 都是由載波、調(diào)制波雙變量共同決定的，將單變量的傅里葉變換進(jìn)行拓展，脈寬調(diào)制的輸出函數(shù)可以使用雙重傅里葉級(jí)數(shù)表示。雙重傅里葉級(jí)數(shù)展開式中存在存在基波電流分量cos
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