前言
隨著800V高壓快速充電車型不斷增多，高壓系統導致的車輛整體EMC問題越來越嚴重。在對車輛整體進行EMC模擬分析時，要遵循從部件到系統、先分析雜訊源及路徑，然後再開始建模的思路。現階段車輛整體EMC模擬還處於起步階段，距離成熟還有較長的路要走。
馬達是高壓電驅系統的核心零件之一，主要由定子（包括鐵芯和繞組）、轉子、端蓋、軸承、外殼和輸入cable等零件組成。今天我們從馬達的3D建模開始介紹。
馬達定子的3D建模
定子是馬達的主體部分，由鐵芯和繞組組成。鐵芯由許多矽鋼片疊壓而成，繞組則由銅線製成。以PMSM馬達為例，在開始3D建模之前，可以參考CST component library 中的馬達模型，該模型都是參數化建模，雖然不能直接用於EMC模擬，但對於創建馬達的3D模型非常有幫助。
建模
真實的馬達繞組是由細的銅線繞製而成。在建模過程中，我們採用Hybrid混合建模的方法，把多圈的銅線簡化為銅排。電機的R、L參數通過電路模型進行補償。這樣做的好處是既簡化了馬達的3D模型，同時確保馬達參數符合要求。
馬達轉子的3D建模
轉子是馬達的旋轉部分，由外圈的鐵芯和內圈的傳動軸構成。PMSM馬達的鐵芯中間埋有永磁體。因為要使用CST的高頻F求解器，永磁體在建模時可以省略。
軸承的3D建模
軸承支撐轉子，使其能夠平穩的轉動。對EMC模擬來說，軸承是一條重要的共模路徑。滾動的軸承在高速運轉情況下，滾球上會有薄薄的潤滑油膜，油膜將滾動體和軸承內外圈隔開，相當於一個絕緣層。在馬達靜止情況下，軸承內外圈之間也會有一定的阻抗存在。因此不論對於EMC模擬，還是軸電流模擬，軸承的3D建模都是非常重要的。關於軸承建模的細節，我們將在後續的文章中介紹。
馬達外圍結構和Cable的3D模型
在內部模型創建完畢之後，需要加上外圍的金屬結構以及馬達的輸入cable，這樣馬達的3D結構模型基本上已經創建完畢。
在電路中添加R、L等效電路模型
前面在建模時，我們對繞組的3D模型進行了簡化處理，為了確保馬達繞組的參數符合真實情況，需要在電路中添加R、L參數，並對馬達的繞組模型進行補償。馬達的R、L值需根據測試得到。
馬達繞組對地共模阻抗模擬
接下來利用CST的場路協同仿真，進行馬達繞組對地的阻抗模擬。如下圖所示，模擬出來的共模阻抗曲線要和測試結果進行對比，如果一致性不好的話，可以調節繞組對機殼的間距或材料參數，直到獲得比較滿意的結果。
原文轉載來自: 周明 – CST电动车EMC仿真（一）——电机的3D建模
系列文章：
CST電動車EMC模擬（一）——馬達的3D建模
CST電動車EMC模擬（二）——馬達控制器MCU的EMC模擬
CST電動車EMC模擬（三）——初探軸電壓
CST電動車EMC模擬（四）——馬達控制器MCU濾波模擬
CST電動車EMC模擬（五）——解鎖GB/T18387車輛整體RE模擬的密碼（上）
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