1. FFT窗函數(shù)

（1）Maxwell中的7種窗函數(shù)

Rectangular(default)

Triangular

Van Hann

Hamming

Blackman

Lanczos

Welch

（2） FFT加窗的作用

當(dāng)信號采樣為非整數(shù)周期時，F(xiàn)FT會產(chǎn)生本不存在的頻率分量(頻譜泄露)，而原本幅度比較小的頻率分量就可能會被掩蓋，加窗的目的就是抑制這些本不該存在頻率分量，減小頻譜泄露現(xiàn)象。

非整數(shù)周期信號加Hamming窗

總結(jié)：

? 加窗會極大緩解FFT的頻譜泄露效應(yīng)，使得頻譜泄露只在于附近幾個分辨點(diǎn)，且幅度進(jìn)行了衰減，但無法完全消除；

? 其缺點(diǎn)是對時域信號進(jìn)行了整形，功率進(jìn)行了衰減，但是其譜線反映的幅度(或者功率)已經(jīng)不在能表征為原始信號的頻率了；

? 電機(jī)電磁場仿真通常求解整數(shù)個電周期，即使是感應(yīng)電機(jī)也可使用穩(wěn)態(tài)檢測功能使結(jié)果盡量逼近穩(wěn)態(tài)，再獲取整數(shù)個周期的近似穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)，此時頻率泄露現(xiàn)象很小，如果對電磁力數(shù)據(jù)加窗會導(dǎo)致主波幅值下降，頻域電磁力的計算結(jié)果不準(zhǔn)確；

? 加窗比較適用于對噪聲或振動等時域信號進(jìn)行短時傅里葉變換STFT。

2. 感應(yīng)電機(jī)電磁力FFT研究

（1）感應(yīng)電機(jī)電磁力分析

感應(yīng)電機(jī)主要電磁力波

? 由基波產(chǎn)生

   - 2f1

? 由定轉(zhuǎn)子齒諧波相互作用產(chǎn)生

   - k2*Z2/p*(1-s)*f1+2f1

   - K2*Z2/p*(1-s)*f1

4極，定子60槽，轉(zhuǎn)子74槽

（2）感應(yīng)電機(jī)仿真求解時間設(shè)置

（3）電磁力采樣設(shè)置

（4）最佳采樣周期數(shù)研究

? 對于感應(yīng)電機(jī)，應(yīng)令k=1，通過增加L提高頻率分辨率

? 如需精確捕捉 k2*Z2/p*(1-s)*f1 諧波

 -應(yīng)使k2*Z2/p*(1-s)*f1/fmin = k2*Z2/p*(1-s)*L=n，n為整數(shù)

   - 由于s為小數(shù)，絕大多數(shù)情況下，L和n不能同為整數(shù)

? 可通過選擇合適的整數(shù)L，使n最接近整數(shù)

  - 高頻電磁力計算頻率盡可能接近理論計算結(jié)果

  - 盡可能減小頻譜泄露現(xiàn)象

此例中，L=12時，n=439.0272，為L<20以內(nèi)的最佳值，仿真計算頻率:

2f1 =674.2Hz

k2*Z2/p*(1-s)*f1+2f1=13006.8HZ

k2*Z2/p*(1-s)*f1=12332.6HZ

? 本例不同轉(zhuǎn)差率s對應(yīng)的最佳采樣周期數(shù)L

結(jié)論

? 感應(yīng)電機(jī)仿真時，一般將求解時間設(shè)置為同步周期的倍數(shù)；

? 感應(yīng)電機(jī)關(guān)鍵電磁力諧波頻率與轉(zhuǎn)差率相關(guān)，且頻率較高；

? 不同轉(zhuǎn)速工況的轉(zhuǎn)差率不同，最佳采樣周期數(shù)也不同。

  - 注意:計算多轉(zhuǎn)速NVH瀑布圖時，由于當(dāng)前版本的限制，必須設(shè)置統(tǒng)一的采樣周期數(shù)，否則瀑布圖階次是亂的。推薦的采樣周期數(shù)為:n*p個同步周期(n個機(jī)械周期)

3.感應(yīng)電機(jī)NVH案例

（1）感應(yīng)電機(jī)NVH案例

Tesla lDM

? 對轉(zhuǎn)速、電壓、轉(zhuǎn)差率參數(shù)化

? 各個工況點(diǎn)統(tǒng)一計算20個同步周期取最后10個同步周期的結(jié)果用于NVH仿真

? 使用激勵波形優(yōu)化+Source&Target法加速求解多轉(zhuǎn)速穩(wěn)態(tài)工況

（2）Maxwell 輸出XML文件

（3）XML文件的查看

? 用戶可以查看輸出的XML文件信息

? 文件中包含了NVH分析所需的轉(zhuǎn)速、位置、頻率、頻率電磁力和轉(zhuǎn)矩的XYZ分量和Re/lm等信息