轮毂驱动用永磁同步电机电磁振动噪声研究

研究了轮毂驱动用16极24槽永磁同步电机电磁振动噪声的仿真预测方法,并通过消声室测试结果验证了研究方法的有效性。首先,建立考虑各向异性材料特性的定子铁芯和带集中式绕组的定子系统等效模型,并利用力锤模态敲击实验验证了等效模型的有效性;其次,针对轮毂驱动电机总成,建立电磁-结构-声学多物理场耦合模型,仿真预测了在全负荷工况下电机辐射噪声;最后,利用消声室台架实验结果,验证了永磁同步电机电磁-结构-声学多物理场耦合模型的准确性。研究成果可进一步用于其他永磁同步电机设计开发和电磁振动噪声产生机理研究。

基于“一致性”原则的“场-多导体”传输线辐射敏感度测试的等效理论及实现

电缆是辐射干扰的一个主要来源,也是电磁耦合的接收器。随着电磁环境的日趋复杂,电缆的辐射敏感度测试已是研究电磁兼容的重点之一,但其传统的测试方法成本较高。为了节省成本且不失测试的有效性,提出一种等效测试方法,即"场-多导体"传输线耦合(FCL)模型和双端口激励下的传输线(ETP)模型之间的等效。基于多导体传输线理论,外施电磁场对传输线的影响可等效为无外施场的情况下外加一根两端接有一定幅值和相位的信号源的干扰线对传输线的响应;基于这一理论对其建模并仿真,证明两模型的等效性。由此,分别在电波暗室建立"场-多导体"耦合实验测试平台和双端口激励下的传输线多导体实验测试平台,并进行相关特性的测试。研究结果表明,在一定的频率范围内,两模型的等效性较好,即外施场对线缆的干扰测试可以用外加特定干扰线对其串扰的测试来等效,这为电缆的辐射敏感度测试问题提供了低成本的新思路,具有一定的应用前景。

车用永磁同步电机电磁振动噪声仿真和试验研究

研究了全负荷工况下8极48槽车用永磁同步电机电磁振动噪声仿真建模方法,并通过消声室台架试验验证了研究方法的有效性。首先,建立考虑材料各向异性特性的定子铁芯和系统模型,分析各向异性材料参数灵敏度,并利用激振器模态敲击试验验证仿真模型;其次,针对永磁同步电机和电驱动桥二合一系统,建立电磁-结构-声学多物理场耦合模型,基于三维分布式电磁力激励,仿真再现了全负荷加速工况下电机电磁辐射噪声,并分析电磁噪声特征;最后,利用消声室台架试验结果,验证了永磁同步电机电磁-结构-声学多物理场耦合模型的准确性,重点阐明2000 r/min附近48阶噪声峰值点产生机理,研究成果可进一步用于车用永磁同步电机设计开发和电磁振动噪声产生机理研究。

基于随机拓扑的复杂腔体电磁辐射统计特性

针对电磁波经孔缝耦合进入多端口微波混沌腔体的电磁辐射问题,推导了孔缝随机耦合模型,以预测单腔体各孔缝处耦合电压的统计特性;并将该模型与电磁拓扑理论结合,提出了一种复合计算方法——孔缝随机拓扑模型,用于分析级联腔体的孔缝耦合电压和传输系数等电磁量的统计特性,将该算法的计算结果与网络级联理论的计算结果进行对比,验证了算法的正确性。该模型可成为分析复杂不规则混沌腔体的孔缝耦合问题以及混响室研究的有利工具。

电磁兼容性船模预测在电波暗室内的实现

根据电磁缩尺模型理论,介绍电磁兼容性船模预测的理论和条件;推导了天线端感应电压、天线耦合度与缩尺比之间的关系;采用电波暗室作为船模预测的试验场地,进行天线方向图、天线耦合度(或隔离度)、近区场强等参数测试。由理论计算和大量试验分析得出:此方法用来确定舰船通信天线优化布置,了解电磁环境分布是正确可行的。采用虚拟仪器软件平台开发的船模自动测试系统,可实现在电波暗室内开展船模电磁兼容预测。

微波暗室有限测试距离对天线远场测量的影响

利用电磁场和误差分析理论,在阐述天线远场测量条件的基础上,分析了微波暗室有限测试距离对天线远场测量的影响,建立了误差模型,并结合实例说明了微波暗室有限测试距离对天线场强测量、增益测量的影响。分析结论可为实践中快速准确地确定适合在微波暗室内进行测量的天线尺寸和频率范围提供具体的技术指导。

互耦对全电波暗室辐射测试的不确定度影响分析

旨在研究全电波暗室中互耦效应对辐射骚扰测试不确定度的影响。从典型的偶极子天线入手,深入研究了天线之间互耦效应与天线间距的关系,计算得出了暗室中辐射测试的远场条件,分析了各种不确定度对电波暗室中辐射测试及场地验证的影响,对全电波暗室中辐射测试不确定度的研究具有重要意义。创新之处在于提出了一种互耦对辐射测试不确定度影响的分析方法,计算得出了暗室中辐射测试的远场条件,系统分析了电波暗室中互耦效应发生的机理,研究了偶极子天线之间互耦阻抗与天线间距的关系,以及天线辐射阻抗与增益的关系,得到影响辐射测试的关键不确定度因素。

尖劈吸波体的研究和微波暗室的模拟

对尖劈形状吸波体的吸波性能进行了研究,并对导弹导引仿真实验用的微波暗室的性能进行分析和仿真.首先对尖劈体的二维反射性能进行了研究,从单条波线反射的原理出发,得到波束平面反射的统计模型.单条波线的反射通过数值模拟得到;波束反射模型则通过对数值模拟的结果进行统计和拟合得到,最终用多项式表示.对于一些简单或特殊的情况,也给出了解析解.通过分析发现,三维反射和二维反射之间有明确的关系.这种关系可以由三维入射角和反射次数决定,而反射次数可以通过二维模型得到.据此将平面反射模型扩展为三维反射模型,从而得到尖劈形状吸波体的三维反射模型.无回波暗室用于模拟没有背景微波辐射的环境,其关键在于选择合适的吸波材料.基于微波反射通量平衡原理,建立了考虑暗室墙面各点之间的相互影响的耦合模型,从而可以求解出在指定的发射源照射之下墙面各点的辐射强度分布.对模型的求解精度和收敛性进行了验证.基于此模型,对一个导弹引导试验进行了数值模拟,推算出了使用两种不同吸波材料时静区接收到的微波信号的信噪比.