永磁同步电机的振动与噪声是电机性能评价重要指标之一。对于汽车驱动电机,电机电磁噪声是电机噪声的重要来源,直接影响汽车驾驶员及乘坐人员的舒适性、安全性。永磁同步电机电磁辐射噪声是由电磁力作用于定子表面产生振动而引发的。定、转子之间相互作用产生电磁力包括径向电磁力和切向电磁力,切向电磁力产生转矩,径向电磁力是引发电磁振动噪声的主要原因,也是本文主要研究对象。永磁同步电机电磁噪声计算是一个多物理场耦合过程,内容涉及电机理论、电机电磁场、电机结构模态分析、电机结构强迫振动和声学等内容。由于永磁电机结构复杂,电机振动噪声计算过程考虑因素较多。本文仅讨论电机电磁振动噪声,为此分别建立电机磁场模型、电机结构有限元模型和声场模型,应用有限元法计算电机的振动响应,采用边界元法计算电机电磁辐射噪声。对比实验测试结果,仿真计算结果较为准确,具有一定的参考价值,为电机正向开发、提高电机NVH性能提供依据。为全面深入分析电机电磁振动和噪声的产生机理,本文采用麦克斯韦张量法推导永磁同步电机磁场和电磁力表达式。从而确定永磁同步电机电磁力激励频率,电机极对数、电流频率与电磁力空间分布特征之间的关系。然后根据电机实际尺寸,建立电机磁场二维有限元模型,在不考虑磁场饱和、永磁材料等非线性因素的前提下,计算电机气隙磁通密度和电磁力密度。仿真结果表明,电磁力分布特征与理论结果符合,说明电机磁场有限元模型的可靠性。研究发现:(1)电磁力的频率为电机电流激励频率的偶数倍时,电磁力幅值较大,也为电机避免共振提供参考。(2)电机电磁力主要作用于定子铁心内表面。永磁电机定子铁心内表面受到电磁力的激励引发强迫振动,因此电机结构固有模态振型、模态频率、阻尼比也是研究电机振动噪声的关键步骤之一。本文应用单环形法简单叙述电机结构主要模态振型及固有频率。但是数学模型具有一定的局限性,不能准确计算电机模态结果。所以文章采用逆向扫描的方法建立电机几何模型,根据电机几何模型建立电机约束条件的三维有限元模型,计算分析电机的模态振型及固有频率。将电磁力与电机模态结果耦合,应用模态叠加法计算电机的电磁振动响应,与实验测试结果对比误差较小。进一步确定电机电磁场二维有限元模型和电机结构有限元模型是准确的,符合工程应用要求。应用边界元法计算电机电磁噪声,并与实验结果对比。对比结果表明电机电磁噪声仿真路线及有限元模型是正确的。本文在原有电机模型的基础上,提出电机转子表面开加辅助槽的优化方案。应用有限元法计算电机转子设计辅助槽径向电磁力分量及电机电磁振动噪声,发现电机转子设有辅助槽后可以有效降低电机电磁辐射噪声。证明转子表面合理设计辅助槽的优化方案是可行的,有效提高电机NVH性能。本文建立了电机电磁场、电机结构、声场的解析模型和有限元模型,应用多物理耦合的方式计算电机中低频振动响应和辐射噪声。解释电磁辐射噪声的产生机理,分析电机气隙磁场的磁通密度、电磁力与振动噪声的关系。最后提出一种优化电机转子结构的方案,为电机生产企业分析电机振动噪声及优化提供思路。