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交流牽引電機(jī)因具有結(jié)構(gòu)簡單堅(jiān)固、運(yùn)行可靠、功率大、轉(zhuǎn)速高等系列優(yōu)點(diǎn)而在眾多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。然而由于其運(yùn)行時(shí)存在較大的噪聲，不僅對工作環(huán)境與人類健康造成了不利影響，而且限制了其在某些特殊領(lǐng)域的推廣應(yīng)用，因此開展交流牽引電機(jī)的降噪研究具有重要意義。

引起交流牽引電機(jī)噪聲的主要因素包括電磁噪聲、機(jī)械噪聲及空氣動(dòng)力噪聲等，其中尤以電磁噪聲的影響較為突出，因此有效降低電磁噪聲是實(shí)現(xiàn)電機(jī)降噪的關(guān)鍵所在。目前國內(nèi)外研究者在降低電機(jī)電磁噪聲方面已開展了系列研究，提出了多種可行的降噪方法，以通過改進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu)來降低電磁噪聲的效果較為明顯，因而得到了廣泛重視。

在有關(guān)改進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu)以降低電磁噪聲的研究方面，最早可追溯到1931年G. Kron針對感應(yīng)電機(jī)不同槽配合對其電磁噪聲影響所開展的研究；隨后在1974年，舒波夫研究指出，電機(jī)電磁噪聲是由電磁力作用于定子齒上產(chǎn)生的，揭示了電磁噪聲產(chǎn)生的根源；2001年，S. Huang等研究指出，永磁同步電機(jī)無定子槽結(jié)構(gòu)及永磁體斜極結(jié)構(gòu)均可減小其電磁噪聲；2005年，D. Mori等分析了異步電機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)的電磁力特性，研究電機(jī)齒槽處徑向電磁力狀態(tài)及其與電磁噪聲的關(guān)系。

在2009年，J. Le Besnerai等分別通過優(yōu)化感應(yīng)電機(jī)定轉(zhuǎn)子槽數(shù)配合、定轉(zhuǎn)子槽開口大小來降低電磁噪聲，取得了較好的效果；2010年，I. Rakib等綜合分析了電機(jī)極槽配合對電磁噪聲的影響；2011年，Jin Hur等研究了轉(zhuǎn)子開槽對內(nèi)置式永磁無刷直流電機(jī)振動(dòng)噪聲的影響；2012年，Sun-Kown Lee等研究了極槽配合對永磁同步電機(jī)振動(dòng)噪聲的影響，結(jié)果表明，在槽數(shù)相同的情況下，極數(shù)少的電機(jī)振動(dòng)噪聲小；2014年，S. Mohammad等研究了幾種細(xì)分槽永磁拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對電機(jī)電磁噪聲的影響。

國內(nèi)有關(guān)通過改進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu)以降低電磁噪聲的研究始于20世紀(jì)70年代。在隨后的數(shù)十年中，研究者在相關(guān)理論及分析手段方面開展了廣泛研究，并取得了一定的成果。2010年，代穎等研究了感應(yīng)電機(jī)電磁噪聲與槽配合之間的關(guān)系；2015年，李巖等針對永磁同步電機(jī)提出一種定子齒肩削角降噪方法，取得了明顯的降噪效果；2016年，鮑曉華等針對籠型感應(yīng)電機(jī)提出一種雙斜槽的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，有效降低了電磁噪聲；2017年，周桂煜則針對籠型感應(yīng)電機(jī)提出一種定轉(zhuǎn)子的開槽結(jié)構(gòu)，取得較好的降噪效果；2018年，吳雙龍等對車用發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子極爪進(jìn)行倒角，也有效降低了電磁噪聲。

然而縱觀上述各種通過改進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu)以降低電磁噪聲的研究，尤以定子齒肩削角降噪方法效果較為明顯，因而具有更好的應(yīng)用價(jià)值；但直線式定子齒肩削角方式未能達(dá)到最佳的降噪效果。

為此，湖南科技大學(xué)及湘潭電機(jī)公司的科研人員針對定子齒肩削角降噪方法開展進(jìn)一步研究，并針對交流牽引電機(jī)提出一種基于內(nèi)切圓弧的定子齒肩削角降噪方式，顯著提升了降噪效果，具有比直線式削角法更好的降噪效果，因而具有更好的應(yīng)用價(jià)值。

相關(guān)研究成果已發(fā)表在2021年第6期《電工技術(shù)學(xué)報(bào)》，論文標(biāo)題為“基于內(nèi)切圓弧的交流牽引電機(jī)齒肩削角降噪方法”，作者為劉東浩、張小平、郭宇軒、姜海鵬、朱廣輝。

圖1 電機(jī)噪聲測試平臺

圖2 削角前定子齒部

圖3 削角后定子齒部