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纯电动汽车电机悬置支架固有频率的设定方法-II

2023-12-24 15:25:55·  来源：动力总成悬置系统  
　

根据公式（7）、（8）可知，在主动侧、被动侧的刚度较大时，悬置系统的隔振性能主要与悬置橡胶刚度和悬置支座支架刚度有关。对于悬置支座支架，根据固有频率计算公式：

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可知，在质量不变的情况下，支架的刚度越高固有频率越大。在悬置系统中，为了管理悬置支架刚度和避免系统共振问题，通常采用固有频率作为悬置支架的性能设计指标。因此，为了充分有效发挥悬置橡胶的隔振效果，科学合理地设定电机悬置支架的固有频率就变得尤为重要。

对于确定的线性系统，在判断共振点时，经验上一般采用的方法是当监测点的响应值（加速度、速度、位移）是控制点控制值（加速度、速度、位移）的两倍以上时监测点响应值对应的频率f即为共振点，因此对于无阻尼单自由度响系统，在进行共振点判断时需要满足[25-26]：    

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式中，X为响应值，Xst为控制值，λ为频率比且λ=f/f0，f为激励频率，f0为固有频率。所以，可以求得λ的值为：

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因此，悬置支架产生明显共振的激励频率范围为

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由于驱动电机的激励频率可从低频连续覆盖到中高频，为了避免悬置支架因刚度设计不足导致固有频率偏低，进而引起悬置支座的结构共振、悬置隔振不足问题，悬置支架的固有频率需要位于电机激励频率(工作范围转速内)以上才能实现频率错开。根据公式（11）可知，为了避开激励共振区域，悬置支架的固有频率f0需要满足：

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在纯电动汽车行驶过程时，车辆的行车速度V可通过如下公式计算：

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式中，行车速度V单位为km/h；N为电机转速，单位r/min；R为轮辋尺寸，单位英寸；η为轮胎高宽比；B为轮胎宽度，单位mm；i为电机总传动比；rt为轮胎动半径，单位m。

因此，驱动电机的基频f的可以表示为：


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根据相关文献的研究[21],对于8极48槽式架构的驱动电机，电磁噪声的主要激励频率为基频f和倍频2pf，其余阶次频率的径向电磁力幅值较小。根据公式（5）、（12）可知，亦即悬置支架的固有频率需要大于2p√2才能有效防止与电机主要激励频率发生明显的共振。所以，在设计阶段悬置支架的固有频率f0需要满足如下条件：

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本文摘自《纯电动汽车电机悬置支架固有频率的设定方法》-汽车科技，部分补充更正 

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