[发明专利]一种无轴承开关磁阻电机振动噪声抑制方法

权利要求书

1.一种无轴承开关磁阻电机振动噪声抑制方法，其特征在于，包括如下步骤，

步骤S1.进行有限元网格划分，定义模型材料、厚度、连接，建立电机定子-外壳结构有限元模型；

步骤S2.对电机外壳模型进行自由模态求解，计算前N阶的模态，再通过模态大小及振型获取优化前的初始频率；

步骤S3.对电机外壳进行抽中面处理，获取电机外壳的有限元模型，再通过模态大小及振型，获取优化前的初始频率；

步骤S4.通过形貌优化提高电机外壳的刚度，以一阶模态频率作为优化目标；

步骤S5.电机外壳的形变量为设计变量，电机外壳的质量为约束条件，建立结构动力学优化模型；

步骤S6.形貌优化区域为BSRMWR电机外壳，工程上起筋宽度为网格单元平均尺寸的1.5～2倍，起筋角为60°～75°；

步骤S7.对优化模型进行优化计算，经过有限次迭代，若收敛，则优化结束，否则返回步骤S4～步骤S6

步骤S8.根据生产工艺的可行性和经验对形貌优化后加强筋进行处理，优化后的加强筋利用工具将优化云图转化为曲面；

步骤S9.将优化后的模型再次进行自由模态分析，获取优化后结构模态的频率、振型；

步骤S10.将优化前与优化后的模态振型、频率大小进行对比，若优化后的模态达到定义的目标值则完成分析，若优化后未达到定义的目标值则返回步骤S4～步骤S6继续进行形貌优化分析。

2.根据权利要求1所述的一种无轴承开关磁阻电机振动噪声抑制方法，其特征在于，所述步骤S5中，质量轻量化作为约束条件，将电机外壳的形变量作为设计变量；则模型为：

最小化：

f(X)＝f(x₁,x₂,…,x_n)

约束条件：

g_j(X)≤0(j＝1,2,…,m)

h_k(X)≤0(k＝1,2,…,m_k)

其中，X＝(x₁,x₂,…,x_n)为形貌优化设计变量，f(X)为目标函数，g(X)和h(X)为不等式约束，为变量的上限，为变量的下限。

3.根据权利要求1所述的一种无轴承开关磁阻电机振动噪声抑制方法，其特征在于，所述步骤S6中，起筋宽度为4mm，起筋角度为60°，起筋高度为3mm。

4.根据权利要求1所述的一种无轴承开关磁阻电机振动噪声抑制方法，其特征在于，所述步骤S1中，电机模型进行网格划分时，定子采用实体单元网格，外壳采用壳单元网格，根据电机几何尺寸和精确度要求确定单元网格尺寸；电机定子的材料为钢，外壳的材料为铁。

5.根据权利要求1所述的一种无轴承开关磁阻电机振动噪声抑制方法，其特征在于，所述步骤S5中，在HyperWorks中输出优化前的模态文件，导入到振动噪声分析软件，对优化前的电机模型进行基于模态的振动分析和声学响应分析。