电机中的主要噪声来源为电磁引起的噪声,电磁噪声主要来源于电磁振动,是由气隙磁场产生的电磁激振力波引起的,所以针对电磁力波的计算、分析和准确表达是电磁振动计算和分析的主要内容。因此本文从电磁振动和噪声产生的机理出发,对内置式电机空载和负载情况下,电机定子表面的电磁力波进行了推导,并研究了通过更改定转子结构参数来削减电磁力波,本文主要工作如下:1、内置式永磁电机气隙磁密的快速准确计算方法对电磁力波求解首先要求解气隙磁场,现在在求解气隙磁密过程中一般采用三种方法:解析法、磁动势-磁导法、有限元法。其中磁动势-磁导法不能得到气隙磁密幅值的准确值,只能定性分析不能定量分析,应用范围受到限制;磁场解析法虽可以方便地进行气隙磁场和振动力波的计算,但在考虑铁心的饱和以及齿槽复杂结构时计算周期加长且精度低;有限元法可较准确地进行气隙磁场和电磁力密度的计算,但是不能够有效分析激振力波的来源,不能够推导出具体激振力波的来源项。针对以上方法的不足,本文提出了一种磁动势-磁导法和有限元法相结合的方法来计算内置式永磁同步电机气隙磁密。此方法既可以快速、准确计算气隙磁密和电磁力波,又可以考虑电机铁心饱和和齿槽复杂结构的影响。计算空载磁场时,从永磁体磁动势和气隙磁导入手,对电机有、无齿槽两种模型进行仿真,可以将开槽影响等效到气隙磁导变化中去,即可得到空载电磁力波表达式。计算负载电磁力波时,本文针对内置式电机结构特点利用冻结磁导率的原理,提出了一种新的d轴磁导模型来考虑转子饱和情况对气隙磁密的影响,以此来计算电枢磁场产生的气隙磁密。之后根据空载磁场和电枢磁场的合成,推导出统一的气隙磁密表达式。当存在谐波电流情况时,利用冻结磁导率原理将谐波电流产生的磁动势投影到转子d、q轴上去,分析推导了当存在谐波电流情况下气隙磁密谐波表达式。本文提出的磁动势-磁导法和有限元法相结合的方法能够快速、准确得到空载、负载和存在谐波电流情况下的气隙磁密,为电磁力波的计算奠定了基础。2、内置式电机电磁激振力波的快速准确计算方法电磁力波是由气隙磁密谐波产生的,不同谐波气隙磁密会产生不同阶次、频率的电磁力波,同时不同阶次、频率的电磁力波对电磁振动的作用效果各不相同,因此求解各阶次、频率的电磁力波的来源也是电磁振动研究的重要方面。根据求得的空载、负载和谐波电流情况下的气隙磁密表达式,由麦克斯韦张量法得到电磁力波表达式,求得各频率和阶次的电磁力波的幅值和相位,得到了低阶电磁力波的来源,为之后电磁力波的削弱奠定基础。电磁力波是时间、空间上的函数,本章通过编写matlab程序对电磁力波进行二维傅里叶分解准确得到包括幅值、频率、相位在内的参数。3、通过更改定、转子参数来实现对电磁激振力波的削弱首先通过不同的极槽配合来研究电枢槽对电磁激振力波的影响,对不同极槽配合下产生电磁激振力波进行了研究,对不同极槽配合产生的最小阶次力波进行了推导。针对电机的结构参数,分别研究了定、转子结构参数对电磁激振力波的影响:定子侧参数包括定子槽口宽度、定子开辅助槽、辅助槽数量、辅助槽参数和定子斜槽;转子侧参数为极弧系数。本文利用理论公式对电磁力波削弱措施进行推导,并利用有限元仿真对削弱结果进行了验证。4、电机模态分析和振动分析研究不同频率、阶次的电磁激振力波对电磁振动的影响至关重要,因此本文对电机固有频率及其振动特性进行了分析。首先采用有限元法对定子铁心的模态进行了分析,包括定子铁心、定子铁心加绕组、定子机壳和端盖,得到定子各阶模态振型及其固有频率。然后针对空载、负载和谐波电流下的电磁激振力波加到定子上,得到定子振动响应,为电机避免强电磁振动提供理论依据。