电机噪音降低10分贝！看看长城汽车攻克转子充磁工艺难题用了什么办法

问题背景：严苛的NVH挑战

随着中国"双碳"战略的深入推进，新能源汽车迎来快速发展。《节能与新能源汽车技术路线图2.0》明确提出：至2035年，电机噪音需从2025年的75分贝降低到68分贝。这一目标对电机的设计、加工、组装各环节提出了极高要求。

电磁噪音主要通过两种路径传递到车内：一是电机壳体振动经悬置传递到车身接附点；二是电机壳体辐射噪音直接经车身传递到车内。传统优化方案往往需要修改模具或重新开模，成本高、周期长。

图1 优化前电机噪音测试结果，72阶电磁噪音峰值接近90分贝

突破传统：从表磁谐波入手的新思路

长城汽车团队以某款12对极72槽电机为研究对象，发现传统通过评价表磁曲线波形正弦性、面积波动百分比的方法存在不足。转子由5层铁芯叠压在一起后再整体充磁，检测发现第1层和第5层铁芯表磁曲线面积波动接近10%，高于经验值5%。

创新性地，团队对表磁曲线进行傅里叶变换，提取各次谐波的幅值与台架噪音对比。结果显示：第1层铁芯的7次谐波幅值明显异常，而这正是导致72阶电磁噪音峰值高达90分贝的"元凶"。

图2 各层铁芯谐波幅值对比，第1层7次谐波明显异常

技术攻坚：充磁线圈结构优化方案

分析发现，问题根源在于充磁线圈的充磁头极靴尺寸不足，导致端部磁场分布不均。原采用的5段式分体线圈，使转子两端铁芯存在局部漏磁，磁体极化效果不佳。

团队将5段式分体线圈改为整体式线圈，并增加轴向有效宽度，保证转子完全被线圈包裹。优化后，轴向方向线圈高度超出转子的富裕量从3mm提高至10mm，从根本上解决了端部充磁不均的问题。

图3 优化前的5段式分体线圈结构

成效显著：噪音峰值降低近10分贝

优化后的测试结果令人振奋：

表磁波形改善：第1层局部波动消失，第5层过零附近光滑过渡，表磁面积波动全部降至5%以下。

谐波幅值优化：第1层铁芯7次谐波幅值从24mT显著降低至16mT。

噪音测试突破：72阶电磁噪音峰值从90分贝降至80分贝左右，降幅接近10分贝，完全满足小于83分贝的预期目标。

图4 优化后电机噪音测试结果，72阶峰值降至80分贝

行业价值：工艺优化的典范意义

这一技术突破具有重要的行业价值：

1. 方法创新：提出了表磁曲线谐波幅值评价方法，弥补了传统表磁波形、面积波动评价的不足。

2. 工艺突破：通过优化充磁线圈这一相对简单的工艺改进，实现了显著的NVH性能提升。

3. 成本优势：相比重新设计电磁方案或修改模具，该方案成本更低、实施周期更短。

4. 可推广性：为其他车企解决类似电机噪音问题提供了可复用的技术路径。

随着电动车市场竞争的加剧，NVH性能已成为衡量产品品质的关键指标。长城汽车这一创新实践，不仅解决了具体的技术难题，更为行业提供了从工艺角度优化电机性能的优秀范本。

本文基于长城汽车股份有限公司《转子整体充磁效果对电机NVH的影响》研究成果整理，作者：刘亚男 1，朱俊方 1