摘要：永磁有刷直流电机噪声是汽车空调箱系统主要噪声源之一，控制其振动噪声对提高汽车乘坐舒适性尤为重要。首先，针对永磁有刷直流电机建立电磁场二维有限元模型，计算电机的瞬态磁场，分析电磁激振力特性；其次建立电机三维有限元结构模型，计算各阶模态频率，并通过模态实验验证有限元模型的准确性；然后将电磁激振力加载到三维结构有限元模型上，计算电机的瞬态动力学响应，发现在600 Hz振动位移最大，并通过电机振动响应实验验证了计算结果的准确性。在此基础上，针对600 Hz 处的振动噪声提出三种传递路径优化方案:电机橡胶隔振垫结构优化、法兰盘结构优化、电机安装方式优化，并通过实验验证三种降噪方案的有效性。随着人们对汽车质量与舒适性要求越来越高，汽车NVH（Noise，Vibration and Harshness）已成为汽车品质的一个重要指标。对于新能源汽车而言，没有发动机振动噪声的掩盖，汽车空调系统噪声显得尤为突出。永磁有刷直流电机广泛应用于汽车空调系统鼓风机，其噪声是空调系统鼓风机主要噪声源之一。因此，抑制车用永磁有刷直流电机的振动噪声，对提高汽车舒适性极为重要。Parente D 等对用于雨刷的永磁直流电机在不修改转子冲压和斜槽的情况下，只优化永磁体的形状来降低齿槽转矩的峰值从而降低噪声。Lee S H等针对减小内置式永磁电机的电磁噪声提出一种基于削弱齿槽转矩的方法。Tao S等通过优化极槽配合来降低电磁噪声，实验发现8极9槽电机比8极12 槽电机噪声大15 dB(A)。左曙光等分析了不同极槽配合和绕组层数电机最低阶径向力波的阶数和来源，并针对槽数相同极数不同电机的最低阶径向力波的幅值进行了比较,发现力波阶数小的极槽配合会引起大的振动，而且对于相同槽数的电机，极对数大的电机的振动也更大。Hwang 等分析了永磁体平行磁化模式和自由基磁化模式，结果证实了自由基磁化的齿槽转矩低于平行磁化的齿槽转矩，斜槽和直槽振动实验对比，发现斜槽比直槽的振动减小。Kang G H等通过优化转子形状来降低齿槽转矩、径向电磁力、换向转矩脉动达到降低电磁振动与噪声。Zou J等分析局部电磁力和整体力之间的关系，通过改变电机安装刚度、和永磁体弧形、永磁体边的形状能够有效地减小齿槽转矩和转矩脉动，并且切向电磁力也能都得到降低，电机振动噪声也能够有效降低。Lin F 等提出了两种新的降噪方法，一是通过调整磁角圆角半径和调整开槽宽度来减小谐波的影响；二是沿轴向改变力的谐波相位，以抵消它们对振动的贡献。Li Y等主要研究了定子和转子铁心变形引起的非均匀气隙，以及气隙对永磁同步电机径向电磁力时空谱的影响，当转速上升到一定值时，转子变形是影响振动水平的重要因素。国内外诸多学者对抑制电机振动噪声进行了大量研究，但是大多数都是通过优化电机结构来抑制噪声，很少有学者从电机噪声的传递路径角度提出抑制方案。所以，本文针对汽车空调箱鼓风机的永磁有刷直流电机建立了电磁场二维有限元模型和三维电机结构有限元模型，计算了电机振动响应，分析了主要噪声源阶次，并针对该阶次从电机噪声的传递路径角度提出降噪方案。
