Berechnung von elektromagnetisch angeregten Geräuschen

Eine rotierende elektrische Maschine erzeugt im Betrieb Geräusche, die sich auf verschiedene Ursachen zurückführen lassen. Von Bedeutung sind neben Lüfter- und Lagergeräuschen vor allem Geräusche, die durch Maxwellsche Grenzflächenkräfte an der Ständerbohrung hervorgerufen werden und so das Blechpaket zu Schwingungen anregen.

Wird eine Eigenform des äußeren Maschinenteils – i. Allg. des Ständers – durch diese Grenzflächenkräfte in der Nähe ihrer Eigenfrequenz angeregt, können große Schwingungsamplituden und damit ein hoher Schalldruckpegel erzeugt werden. Eine Vorausberechnung dieser elektromagnetisch angeregten Geräusche ist daher ein wichtiger Bestandteil des Entwurfs elektrischer Maschinen, denn eine nachträgliche Geräuschreduzierung durch Dämpfung oder Verstimmen des Blechpakets ist aufwendig und kostspielig.

Die Berechnung der elektromagnetisch angeregten Geräusche verschiedener PM-Synchronmotoren wird in diesem Projekt mit Hilfe der Modaltheorie zu einem Großen Teil analytisch durchgeführt und stellt so Rechenergebnisse in kurzer Zeit bereit. Interessant sind bei der Untersuchung die unterschiedlichen Geometrien der Testmotoren und der damit verbundene Einfluss auf die Berechnungsverfahren. Die Einbindung der Berechnungen in Großrechnersysteme zur parametergesteuerten Geräuschoptimierung von elektrischen Maschinen ist ebenfalls Bestandteil des Projekts.