基于2019 R3 Workbench进行电机多速振动噪声分析

高效电机振动噪声分析方法：ANSYS Workbench全流程应用


引言

在电机的设计与制造领域，分析电机不同转速下的振动及噪声特性对于提高电机性能、确保运行稳定性至关重要。本文旨在介绍一种利用ANSYS Workbench进行电机多转速下振动、噪声分析的全流程方法，包括电机电磁方案设计、振动计算、噪声计算以及关键设置注意事项。

构建动力学模型

为实现电机在不同转速下的全面分析，我们主要采用ANSYS Maxwell对电机的电磁力进行精细计算，并通过Workbench的多物理场耦合功能（电磁振动耦合）获取振动参数。这一步骤还包括创建电机物理模型及其材料属性的设定，为后续的计算打下基础。




Maxwell电磁计算的关键点

必需注意的方面：在Maxwell软件中，着重设计转速变量的计算、电磁力的映射方式以及优化计算策略。其中，转速变量的准确设定直接影响后续振动分析的精度。

计算结果展示与解释：包涵径向气隙磁场(Br)、径向电磁力(Fr)、磁力线分布与电磁力分布图，直观显现电机电磁行为，为后续振动分析提供迭代优化依据。

工程连接：Maxwell与Harmonic Response

通过右键菜单相互连接，设计团队得以实现电磁、振动分析的无缝对接，优化电机动态行为的计算流程。在本文中，整体项目的计算路径从需求到最终结果被构建出来，突显整个循环的可视化与效率提升。

电机振动计算心得

电磁力到振动的映射：在此阶段，理论与实践紧密融合，通过正确设置材料、确保模型构建无误，然后精确地将Maxwell计算的电磁力映射到Workbench的谐响应模块内，实现了理论与工程应用的有效对接。

细节与技巧：包括选用合适的材料与固支条件分配，科学施加电磁力，并借助软件的高级功能优化计算设置，确保每一步分析流程的准确性和高效性。

噪声分析策略

噪声分析的中心焦点在于电机震动条件下的速度方式映射，进而为声场构建提供可靠、一致性高的声源数据。借助Workbench平台的SONAR模块，从模型导入到结果显示，形成闭环工作流程，实现噪声谱精绘、音频频率和声功率等关键参数的系统计算与深入分析。

结语

通过混合使用ANSYS Maxwell的精确电磁力学计算和Workbench中的振动、声场分析能力，本文提出了一种全面的电机设计优化方法，能够确保在不同运行条件下的电机性能得到精确评估和改善。这一方法不仅仅是对电机设计与噪声管理的范畴进行了详尽解释和指导，更是呈现了现代工程设计中多物理场仿真融合的先进应用实例。

参考来源


来源：电磁时空