未來(lái)的電動(dòng)機(jī)

近年來(lái)，車(chē)輛電氣化一直是工業(yè)生產(chǎn)和消費(fèi)的一個(gè)主要趨勢(shì)。目前汽車(chē)市場(chǎng)的所有動(dòng)態(tài)都證明了這一點(diǎn)：所有制造商都在轉(zhuǎn)向電動(dòng)汽車(chē)。

特別注意電動(dòng)機(jī)。事實(shí)上，發(fā)動(dòng)機(jī)制造商和機(jī)動(dòng)車(chē)制造商都在尋求提高性能和耐用性。然而，預(yù)計(jì)不會(huì)發(fā)生重大變革。據(jù)估計(jì)，幾年后，我們將達(dá)到電動(dòng)汽車(chē)的最高使用效率。然而，它們的振動(dòng)聲學(xué)性能仍然是區(qū)分產(chǎn)品優(yōu)劣的衡量標(biāo)準(zhǔn)。



為了支持電動(dòng)汽車(chē)的研究，設(shè)計(jì)了一個(gè)E-NVH實(shí)驗(yàn)臺(tái)，以?xún)?yōu)化電機(jī)的振動(dòng)聲學(xué)性能。該試驗(yàn)臺(tái)架是在FROID項(xiàng)目中開(kāi)發(fā)的，F(xiàn)ROID是一個(gè)由Carnot ESP支持和資助的合作研發(fā)項(xiàng)目，由CERTAM（工程設(shè)計(jì)辦公室和工業(yè)實(shí)驗(yàn)室專(zhuān)業(yè)知識(shí)中心，位于諾曼底的區(qū)域技術(shù)交流創(chuàng)新中心。自1991年以來(lái)，CERTAM在創(chuàng)新、發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)、空氣質(zhì)量和污染物排放特性方面提供了許多解決方案）和CEVAA（聲學(xué)與振動(dòng)計(jì)算與測(cè)試專(zhuān)業(yè)中心，振動(dòng)聲學(xué)和可靠性領(lǐng)域的測(cè)試和專(zhuān)業(yè)知識(shí)中心，率屬于6NAPSE集團(tuán)）合作實(shí)施。

電動(dòng)汽車(chē)振動(dòng)聲學(xué)優(yōu)化

未來(lái)發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)杠桿將特別依賴(lài)于電動(dòng)馬達(dá)的振動(dòng)聲學(xué)。電動(dòng)機(jī)確實(shí)會(huì)產(chǎn)生高頻（非常尖銳）噪音。在這種情況下，電動(dòng)汽車(chē)制造商將努力減少這些對(duì)乘客和外部噪聲環(huán)境非常不愉快的噪聲干擾。

為了根據(jù)振動(dòng)聲學(xué)標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)，CEVAA配備了仿真工具。因此，可以對(duì)電動(dòng)機(jī)的特性進(jìn)行建模，計(jì)算電磁力，并從中推斷電動(dòng)機(jī)輻射的噪聲。從實(shí)驗(yàn)的角度來(lái)看，CEVAA還能夠進(jìn)行半消聲室和跑道測(cè)量（以描述電動(dòng)汽車(chē)的振動(dòng)聲學(xué)性能）。CEVAA還與CERTAM合作，直接在電動(dòng)機(jī)上工作。



FROID項(xiàng)目：發(fā)動(dòng)機(jī)在溫度變化情況下的振動(dòng)聲特性研究

FROID研究項(xiàng)目是由Carnot ESP研究所支持和資助、CEVAA參與研究的發(fā)動(dòng)機(jī)在溫度變化情況下的振動(dòng)聲學(xué)性能。FROID項(xiàng)目的測(cè)試和研究的對(duì)象是標(biāo)致E208車(chē)型上的發(fā)動(dòng)機(jī)。

該項(xiàng)目分為兩個(gè)階段：已經(jīng)進(jìn)行的室溫試驗(yàn)活動(dòng)階段和低溫階段。

在第一階段的研究中，CEVAA為E-Motor試驗(yàn)臺(tái)配備了一個(gè)非常合適的半消聲罩。工程專(zhuān)家驗(yàn)證了這樣一個(gè)事實(shí)，即該套管允許進(jìn)行聲學(xué)測(cè)量，以根據(jù)ISO 3744確定輻射聲功率。


Diagramme de Campbell : puissance acoustique@100 N.m 坎貝爾圖：100 N·m時(shí)的聲功率

該裝置能夠在低背景噪聲條件下測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)的聲輻射。它還提高了臨界轉(zhuǎn)速，在這種轉(zhuǎn)速下，可以觀察到發(fā)動(dòng)機(jī)指令（勵(lì)磁）與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱和逆變器共振現(xiàn)象之間的耦合。

在確定了臨界轉(zhuǎn)速后，CEVAA部署了3D激光振動(dòng)計(jì)，以測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行變形狀態(tài)，并了解它們?nèi)绾斡绊懓l(fā)動(dòng)機(jī)的聲輻射。

FROID項(xiàng)目的第二階段包括在零下溫度下進(jìn)行試驗(yàn)。在這種情況下，CERTAM的電機(jī)工作臺(tái)將配備空調(diào)系統(tǒng)。對(duì)其結(jié)構(gòu)性能的分析也將是研發(fā)的重點(diǎn)。


Déformées opérationnelles du moteur électrique 電動(dòng)機(jī)運(yùn)行變形

E-motor試驗(yàn)臺(tái)和CEVAA工業(yè)專(zhuān)業(yè)知識(shí)

在E-NVH工作臺(tái)創(chuàng)建和FROID項(xiàng)目成功實(shí)施之后，CEVAA現(xiàn)在為客戶(hù)提供：

- 利用這個(gè)E-NVH平臺(tái)，與CERTAM合作對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行測(cè)試和研究；

- 在工業(yè)電機(jī)工作臺(tái)上部署移動(dòng)式振動(dòng)聲學(xué)測(cè)量解決方案（即：半消聲罩、加速度計(jì)、麥克風(fēng)聲功率測(cè)量和3D激光振動(dòng)測(cè)量操作變形等）。

目前，歐洲幾乎沒(méi)有電動(dòng)機(jī)振動(dòng)聲學(xué)表征的方法。然而，這些測(cè)試是改進(jìn)和優(yōu)化電動(dòng)汽車(chē)所必需的，對(duì)制造商來(lái)說(shuō)是一個(gè)真正的問(wèn)題。

本文轉(zhuǎn)譯于6NAPSE集團(tuán)網(wǎng)站：Un banc e-motor pour tester l’acoustiquedes moteurs électriques de demain