Simulation des elektromagnetischen Geräusches einer permanentmagnetisch erregten Synchronmaschine unter Berücksichtigung der Rotordynamik und mechanischer Fügestellen

Abstract

Im Zuge der Elektrifizierung von Fahrzeugantrieben gewinnt die akustische Auslegung von elektrischen Maschinen zunehmend an Bedeutung und stellt eine wichtige Anforderung bei der Produktentwicklung dar. Durch das Downsizing von Verbrennungsmotoren bzw. durch eine vollständige Elektrifizierung verändert sich das akustische Verhalten im Fahrzeuginnenraum, sodass sich tonale elektromagnetische Geräusche störend auswirken können. Diese Arbeit konzentriert sich auf die Modellierung und Validierung des elektromagnetischen Geräusches einer permanentmagnetisch erregten Synchronmaschine. Die Zielstellung dieser Dissertation besteht darin, das elektromagnetische Geräusch unter Berücksichtigung der 3D Rotordynamik und mechanischer Fügestellen mit Hilfe von Finite-Elemente- und Randelemente-Modellen effizient zu berechnen. Der entwickelte Berechnungsansatz leistet einen Beitrag zur Berücksichtigung und akustischen Bewertung von rotordynamisch induzierten elektromagnetischen Seitenbändern, der statistischen Berechnung von Systemeigenfrequenzen sowie zur Prognose des Dämpfungsverhaltens von elektrischen Maschinen. Die Verifizierung des entwickelten Verfahrens erfolgt anhand von unterschiedlichen Messungen und Messdaten.