Schallabstrahlung eines Permanentmagnet-Synchronmotors bei unterschiedlichen Betriebszuständen

Elektromotoren besitzen heute ein breites Anwendungsfeld. Vor allem im Automobilbereich werden immer mehr Funktionen durch elektrische Motoren übernommen. Aber auch in industriellen Anwendungen sowie im Haushalt spielen elektrische Maschinen eine immer wichtigere Rolle. Durch die damit verbundene Nähe zum Menschen werden zunehmend leise Motoren gefordert, so dass mit akustisch optimierten Elektromotoren ein Wettbewerbsvorteil erzielt werden kann. Eine maßgebende Quelle für die Geräusche von Elektromotoren sind Schwingungen der Gehäusestruktur, die durch die Magnetkr¨ afte verursacht werden [1]. Diese Kräfte erzeugen auch das Drehmoment des Motors und lassen sich daher nicht verhindern. Allerdings können die Magnetkräfte so beeinflusst werden, dass die Schwingungsanregung und damit auch die Schallabstrahlung verringert werden. Diese Beeinflussung der Magnetkräfte erfolgt meist durch ein entsprechendes MotorDesign unter Berücksichtigung geometrischer Parameter [2]. Ein weiterer Ansatz ist hingegen die direkte Beeinflussung der Magnetkräfte über die in den Spulen fließenden Ströme [3]. Am Fachgebiet Systemzuverlässigkeit und Maschinenakustik SzM der TU Darmstadt wird dazu ein numerisches Modell eines geregelten Permanentmagnet-Synchronmotors (PMSM) entwickelt, mit dem Parameterstudien durchgeführt werden. In Abhängigkeit von der Drehzahl wird gezeigt, welchen Einfluss verschiedene Pulsweitenmodulationsverfahren (PWM Verfahren) auf die abgestrahlte Schallleistung haben.