电机PWM技术引发的独特伞状噪声模式解析与优化策略探讨

在电机振动噪声分析领域，我们经常会遇到如图1所示的伞状阶次，这一现象与传统阶次有着显著的不同。首先，它们的起始点并非零转速零频率（0转速0Hz），而是从特定的频率开始；其次，中心频率两侧呈现伞状分布，而非传统单侧散射。本文将深入探讨这一特殊现象，并从不同角度分析其产生原因及改善方法。

一、偏离零点阶次的定义

阶次通常指的是旋转结构每转时振动噪声发生的次数，而频率则是指每秒事件发生的次数。在转速为零时，转频也为零，即阶次起始频率为零。但在电机NVH分析中，我们常会遇到5000Hz、10000Hz和15000Hz附近的伞状阶次，它们并非从零点开始，而是从特定频率起始，两侧呈伞状散射，这类阶次被称为偏离零点阶次（off-zero order）。

二、伞状阶次的产生原因

伞状阶次主要产生于电机中的脉宽调制（PWM）技术。PWM技术通过矩形脉冲序列模拟调制波，利用开关量控制直流电变交流电。在电动汽车中，等面积脉宽调制策略被广泛应用，通过调节脉冲宽度来改变电压幅值，实现直流电变交流电。在PWM过程中，载波信号受到调制波调制，从而形成伞状阶次。

三、改善开关噪声的方法

为了降低开关噪声，我们可以采取以下几种方法。首先，改变开关基频，这样可以减少人耳可听声音，但可能会影响电机的效率。其次，改变开关策略，例如从离散变为随机，这样可以降低开关噪声，实现宽带噪声分布。通过这些方法，可以有效改善电机的振动噪声问题。

总结：

通过对电机振动噪声中伞状阶次的深入分析，我们了解到其产生的原因及改善方法。在今后的电机设计和分析中，我们可以借鉴这些知识，以优化电机的性能，降低噪声水平。例如，皖南电机在设计和生产过程中，可以关注PWM技术的应用，以及如何通过调整开关策略来降低噪声。同时，对于安徽皖南电机的用户来说，了解这些技术细节有助于他们更好地选择和使用合适的电机产品。在皖南电机价格表 中，我们也可以看到这些技术参数对产品价格的影响。