新能源電機振動和噪聲測量方法

       近年來，電動汽車等車輛對高質量電機的要求越來越高。比如，電動助力轉向電機中的扭矩紋波會導致轉向時方向盤振動，引起駕駛員不適。如此，電機中的扭矩紋波是造成噪聲和振動的原因之一，目前正在采取各種措施和研究來減少扭矩紋波。扭矩紋波的成因很多，通過電機結構設計和控制技術抑制扭矩紋波的方法多有提出，但無論如何，測量和評估扭矩紋波是解決問題的關鍵。

一、在解決電機振動和噪聲問題的過程中，您是否遇到過下述困難？

1 、雖然控制住了扭矩，但仍然不確定是否有效減少振動和噪聲

2 、除振動和扭矩，還想同時測量電氣信號（相電流和感應電壓）

3 、需要多個測量設備，測量之前的準備工作非常繁瑣

二、解決方案

      存儲記錄儀：提供電機噪聲和振動的有效測量方法

      存儲記錄儀有各種類型的單元，可同時觀測振動、扭矩紋波、相電流和感應電壓等多種現象。通過同時測量多種現象，可以確認每種現象的相關性，并通過 FFT 分析來研究電機振動和噪聲的原因。

1、IPSM 扭矩紋波、相電流的波形觀測

     旋轉變壓器和旋轉編碼器輸出的旋轉角測量和 X-Y 圖形功能可用于評估電機的扭矩紋波、振動與電氣參數（如相電流、感應電壓和電機效率等）之間的相關性。

【可測量和評估的項目】

（1）測量和評估電角度、機械角度一個周期內的扭矩、振動、相電流、感應電壓

（2）使用波形運算功能評估扭矩紋波率

2、振動 - 扭矩和相電流的相關性評估 FFT 分析

   （轉速: 400 rpm、載波頻率 :10 kHz）

     電機通電后（基波頻率20 Hz），可發現扭矩在12次諧波的240 Hz處達到峰值。此外，因扭矩而產生的振動在240 Hz處也出現了峰值。僅需一臺存儲記錄儀便可評估由相電流引起的扭矩紋波、以及振動發生的情況。

     在考慮通過施加諧波電流等方法降低扭矩紋波時，同時分析相電流、扭矩紋波和振動的功能將會大有作用。

【可測量和評估的項目】

（1）評估線圈通電引起的扭矩紋波和振動的相關性

（2）同時分析振動和噪聲的狀態、以及作為其原因的扭矩紋波、相電流

三、存儲記錄儀在馬達測試臺架中的應用

      存儲記錄儀的采樣速度高為200MS/s，是可以多通道、長時間記錄的波形記錄儀。電機測試臺架以往要由多個測量儀器組合進行測量分析，而存儲記錄儀配備了豐富的輸入單元，通過輸入單元的搭配，僅需1臺存儲記錄儀便可同時測量相電流、扭矩和振動等。并且，還可通過FFT運算功能對輸入的信號進行頻率分析。

【測量項目及功能】

（1）測量旋轉角

（2）使用電荷放大器測量振動

（3）多通道同時測量扭矩紋波、感應電壓、相電流等

（4）通過波形運算功能算出扭矩紋波

（5）FFT分析功能

（6）X-Y 圖形功能