前言

电机是电动汽车的核心部件，电机的噪声与振动问题是电动汽车开发中存在的突出问题。相比传统汽车，虽然电动汽车电机的噪声低于内燃机的噪声，但车用电机的噪声频带更宽，且主要噪声频带分布在人耳比较敏感的频率范围内，高频噪声品质更差，导致人的主观感受差。因此，电机噪声研究成为中高端电动汽车市场竞争的关键因素之一。

相比电机在其他行业的应用，车用电机的工作条件随汽车行驶工况变化、载重量变化而更加复杂。汽车从起步到最高车速对应车用电机全转速范围内工作，车用电机的噪声与振动突出表现为变频变载特征。实际车用电机噪声与振动的控制难点在于电机的变频变载全工况控制，这也是电动汽车噪声与振动开发的热点问题，其理论和应用方法还没有可供借鉴的资料。本书旨在厘清车用同步电机电磁噪声的产生机理及影响规律，并提出切实可行的电磁噪声抑制与优化方法，从而提高电动汽车的舒适性。

与其他电机噪声与振动书籍相比，本书有如下特色：

1）以车用同步电机为对象开展噪声与振动理论方法及实验研究，包括车用永磁同步电机和车用爪极同步发电机两种。本书系统分析了轮毂电机驱动和集中电机驱动系统，重点突出了汽车行驶过程中具有变速变载特点的噪声与振动知识。

2）在电机噪声与振动中一般包括轴承支撑等产生的机械噪声、电磁感应产生的电磁噪声及由冷却带来的流体噪声三类，本书重点介绍电磁力激励作用下通过电机结构辐射产生的噪声。先后介绍了永磁同步电机和爪极电机的电磁场及电磁力产生原理、理论模型及影响电磁力的因素，以及控制参数等。

3）本书是作者及研究团队近20年从事车用电机噪声与振动研究成果的提炼，在车用电机噪声与振动方面提出了一系列创新理论方法，涉及各种同步电机径向电磁力与转矩建模、径向电机/轴向电机的模态解析与声辐射效率、电机的声功率级与声压级及电机声品质、电机振动与噪声测试方法及应用，等等。

4）详述了不同车用同步电机电磁振动与噪声的数值仿真方法，总结了不同极槽配合电机的电磁力与噪声特性，同时还分析了转子偏心、电流谐波、多普勒效应、电机故障等对车用同步电机电磁噪声特性的影响。此外，针对不同车用同步电机，提出了诸多可靠降噪方案，并给出了实际应用案例。

5）介绍了振动力学、工程噪声、工程信号处理及电磁力学相关理论，为车用电机振动噪声理论分析与降噪优化奠定基础。其中，振动力学涉及多自由度系统与连续系统的振动、旋转机械的平衡；工程噪声涵盖声场基本理论、声场能量、不同声波的传播、声波的干涉和辐射；工程信号处理包括基本傅里叶变换、信号采样与截断及谱分析；电磁力学主要是电磁场基本理论。

本书由左曙光、吴旭东编著，左曙光负责统稿和审阅。此外，本书参考了研究团队林福、吴双龙、毛钰、邓文哲等多位博士的研究工作，也得到了课题组胡胜龙、胡潇睿、吴志鹏、刘畅等在读博士研究生及刘明田、武昊、刘泽旭、李凡、屈盛寒等在读硕士研究生的大力协助。本书的研究成果得益于多个“国家自然科学基金”项目及“国家973”项目的支持和帮助，在此表示衷心的感谢！

由于编著者水平有限，书中难免有不妥和错漏之处，恳请读者批评指正。

编著者