摘要：根据车用交流发电机噪声特性，介绍车用交流发电机噪声声学试验室半消声室指标选取依据和发电机驱动试验台的主体设计方案及验收思路。发电机噪声声学试验室的建立，为今后汽车发电机设计和噪声品质控制及优化提供了有效的验证手段，进一步加强了企业的自主研发能力，特别是解决发电机噪声问题的能力。

    汽车电机噪声特性是衡量电机品质的主要指标之一，随着发动机本底噪声不断改善降低，汽车发电机噪声问题越显突出。综合各类文献可知，目前国内各汽车发电机研发及制造中噪声控制一直是薄弱环节，除了对发电机噪声产生的机理研究还不够透彻外，没有有效的测试验证手段也是主要问题。因此，尽快建立汽车发电机的噪声测试环境及方法是汽车发电机生产企业急需解决的问题。

    1 汽车发电机噪声源
    发电机作为一个旋转电机必然会产生噪声。根据产生的不同方式，可分为机械噪声、电磁噪声、空气动力噪声。
    其中电磁噪声即特指当发电机在工作状态下（有一定用电负载的情况下），发电机定转子之间的磁场脉动，引起定子、转子和整个电机结构的振动而产生的一种低频噪声。特别是当发动机在转速较低的怠速工况和低转速区域，发电机高频的电磁噪声与发动机低沉的声音不同，由于其频率高，声音尖，类似于啸叫声，特别容易被耳朵察觉，使人感觉不适，是汽车发电机引起客户或整车企业开发时主要的噪声抱怨对象，也是汽车发电机制造企业急需解决的一大问题难点。国内汽车发电机行业标准QC/T 729-2005对汽车交流发电机的噪声要求，仅限于工作时应无异音，噪声测试的定义十分模糊。

    2 汽车发电机噪声试验室设计
    2.1汽车发电机噪声试验室的构成
    汽车发电机噪声试验室主要包括半消声室、发电机驱动试验台、噪声数据采集分析系统三大部分，结构示意图如图1所示。其中半消声室和数据采集分析系统在噪声测试领域已有较成熟的技术方案，发电机噪声试验室里半消声室和发电机驱动试验台的特殊设计点是本文讨论的重点。

    2.2半消声室设计
    目前国际标准中关于噪声功率测试按不同等级要求，有IS03744、IS03745、IS03746等，声学指标对比见表1。

    发电机噪声试验室为达到足够的测量精度，试验室的设计方案采用IS03745噪声源的声功率测定标准，针对发电机噪声特性采用旋转机械阶次跟踪分析方法进行评价。
    目前汽车发电机产品本底噪声水平一般不低于50 dB。根据IS03745对测试环境本底噪声的选取规则，要求在测试频率范围内传声器位置上背景噪声的声压级至少要比被测声源低6 dB，若有可能，低15 dB以上，我们取半消声室的背景噪声要求为25 dB。
    另外，理论上发电机只有在6 000 r/min以下由转子轴不平衡引起的2阶噪声会小于100 Hz，而在低速范围下发电机的机械噪声等级并不高。所以截止频率选取为100 Hz，基本可以满足测量要求。
    故半消声室的设计选取标准：本底噪声25 dB;截止频率100 Hz。
    由于本消声室在现有试验场地上选址改建，为了隔断外部的振动传递，消声室在原有地面上加建一层混凝土地面，在原地面和新建地面之间设置数十个阻尼弹簧减振层，将消声室的地面抬高。
    本方案采用ZD-240型阻尼弹簧复合减振器隔振，复合型减振器采用阻尼弹簧、橡胶减振垫组合使用，利用各自优点，克服其缺点。具有复合隔振降噪、固有频率低、隔振效果好等优点，对隔离固体传声，尤其是对隔离高频冲击的固体传声效果非常好。ZD -240型阻尼弹簧复合减振器参数为：最佳载荷2 400 N，预压载荷1600 N，极限载荷3 100 N ，竖向刚度85 N/mm，额定载荷点水平刚度35.6 N/mm。
    2.3发电机驱动试验台
    发电机测试是动态测试，发电机工作时需要有一拖动装置模拟汽车发动机通过皮带带动发电机工作，故发电机噪声测试驱动试验台的设计思路是由电动机模拟发动机，通过多楔带皮带带动发电机在不同工况下工作并测试。且该装置位于消声室内，故需要充分考虑拖动装置系统和消声室之间可能带来的相互影响。所以在半消声室地面预留了发电机拖动测试台测试台安装坑，测试台安装坑与新建地面间无直接刚性连接，在接缝处采用弹性密封条密封。
    发电机驱动试验台基本构成框架如图2所示。由于需要尽可能降低本底噪声，特别是电动机运转工作带来的影响。电动机的散热风扇将会是个噪声源，故本设计采用水冷系统来解决电动机散热问题，预留了孔使电缆和水管通过。

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