为了更好的应对交通能源面临的紧张压力，必须采取有效的综合性治理手段才能够维持城市交通业的健康发展，而这些措施主要包括：一是要降低石油能源的损耗和燃气排放量，二是要开发出新的高效率、低能源损耗、低排放量的新能源汽车，所以纯电动汽车无疑是目前最为理想的交通工具。应用纯电动汽车通常会使用到永磁电机，永磁同步电机目前仍处在不断完善阶段，其中许多性能与结构设计都需要加以完善，更为重要的，永磁同步电机的振动和噪音问题必须尽快解决，否则必将影响到纯电动汽车的推广普及。
一、电动汽车驱动永磁电机结构原理分析
1、永磁同步电机结构
电机学中，根据能量转换和传输用途，可以将电机分类为：发电机、电动机、变压器和控制电机。而根据结构特点可以分为交流电机和直流电机，交流电机又可以分为同步电机和异步电机。内部结构和励磁方式不同又可以进行下一步的划分。永磁同步电机作为当前纯电动汽车用驱动电机主要电机种类，主要是由定子、转子、机壳、端盖、轴承组成。定子由铁芯、绕组构成，转子由铁芯、永磁体和转轴构成，与一般电机结构相似，利用硅钢片冲压叠装成的铁心可以有效的降低电机使用时造成的铁心涡流损耗。
永磁同步电机工作原理
电动汽车驱动永磁电机的工作系统需要依靠电池、逆变电路、控制电路、永磁同步电机、传感器来实现各项功能。其中电池起供电功能，逆变电路起改变并产生电流的功能，控制电路起系统控制功能，永磁同步电机起汽车驱动功能，传感器起测量、反馈转速功能[2]。
不同结构参数对永磁同步电机电磁振动的影响
不同结构参数会对永磁同步电机电磁特性有不同的影响，表现在气隙磁场、波频率、噪声等，通过对电机结构设计进行研究，可以对永磁同步电机电磁性能表现进行分析。
一是不同极槽配合对电机电磁特性的影响。以8极24槽、8极36槽、8极54槽为例，三种电机仅定子槽数不同，转子结构都是相同的，通过进行二维稳态磁场计算，可以得出气隙磁密值，提取带入相关公式中进行傅里叶分析可以得出气隙磁密谐波变化。总体而言，永磁同步电机振动主要是受到4倍基波频率影响，此外也会受到其他基波影响导致尖峰[3]。
二是永磁体结构和齿槽形状带来的影响。采用不同的永磁体结构、形状和齿槽尺寸都会对电机的电磁场带来明显的影响，进而影响到电机的振动和噪音。使用分数槽时，电机气隙磁场会出现较多的低阶力波，其振动噪声将会升高，而如果对永磁体的结构进行调整，可以实现降低电机噪声的目的[4]。
永磁同步电机振动噪声分析
通过一系列的研究分析发现，在各类工况下，永磁同步电机振动噪声主要来自于2倍和4倍基波频率噪声，即较大影响的噪声一般在4至6kHz区间之内，这实际上与永磁同步电机的振动频谱图是颇为一致的。可以从一定程度上体现出永磁同步电机噪声主要来自于电机电磁振动。当永磁同步电机高速运转时，为了抑制反电动势的提升，控制器会对电机系统进行弱磁控制，当永磁同步电机转速不断升高，永磁同步电机气隙磁场会逐渐下降，而激振力就会不断下降，永磁同步电机的铁芯振动幅度就会越小，对外的辐射噪声功率将会进一步下降[5]。
常用驱动电机降噪措施分析
电动车用永磁同步电机电磁振动及噪声主要可以分为三种类型，分别是：通风噪声、机械噪声、电磁噪声。不同的噪声来源，需要采取不同的处理手段。
针对空气动力噪声，可以采取两种方法，一是从驱动电机出发，进行声源噪声控制；二是在恰当的位置上安装消声器或者隔音罩等外加设备。
针对机械噪声，由于机械噪声主要是来自于电机轴承故障、机壳共振、转子不平衡等。针对这些问题进行解决时，首先要提高轴承零部件的加工精度和装配的精度。具体而言，可以采取的办法有：一是选择游隙合适，适合高速运转的轴承；二是保证轴承与转轴和基座之间的配合精度；三是恰当选择转子之间的轴向间隙距离。当出现结构部件共振时，要通过驱动电机部件设计去改变电机模态参数，以此来规避电机原有频率导致的振动。当转子动平衡较差时，会产生较大的1阶或者2阶振动，这就对转子动平衡提出很高的要求，并且在电机的全寿命周期中，转子动平衡不发生变化 [6]。
永磁同步机内的磁场主要是径向电磁场，这一类磁场作用在定子的内圆周，力波类型和来源都非常复杂，力波相交的区域会出现驱动电机定、转子电源倍频率的振动噪音。针对这些问题，可以使用短距绕组，优化设计转子磁极结构，降低谐波成分，另外也需要合理设计气隙磁密，合理选择极槽配合，合理使用分数槽，减小低次力波的产生概率。
结束语：为了降低电动车用永磁同步电机的振动和噪声，本文对噪声产生的机理和影响因素进行了简要的分析，可以看出日常生活中控制电动车用永磁同步电机振动和噪声的必要性，需要采取积极有效的设计和防范手段来提高永磁同步电机的NVH性能，降低其振动和噪音的影响，提高驾乘的舒适性。
参考文献：
[1] 高鹏, 孙汐彬, 谭顺乐,等. 电动汽车用永磁同步电机电磁振动噪声分析及优化[J]. 微电机, 2019, 52(12):6.
[2] 刘慧娟, 宋腾飞, 张振洋,等. 电动汽车用永磁同步电机电磁振动与噪声性能优化[J]. 南京航空航天大学学报：英文版, 2020, 37(2):11.
[3] 秦臻,黄月芹,林伟健,尹帅.新能源汽车永磁同步电机振动噪声问题研究综述[J].中阿科技论坛(中英文),2021(06):52-54.
[4] 洪剑锋,王善铭,孙旭东,孙宇光,曹海翔.矢量控制下的车用永磁电机电磁振动特性分析[J].电机与控制学报,2021,25(06):1-9.
[5] 王晓远, 贺晓钰, 高鹏. 电动汽车用V型磁钢转子永磁电机的电磁振动噪声削弱方法研究[J]. 中国电机工程学报, 2019, v.39;No.627(16):281-288+356.
[6] 骆开军,周旺,林曦鹏,张华,汤宏涛,陈海生.电动车用永磁同步电机电磁振动及噪声分析[J].微特电机,2021,49(10):22-25.