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电机电磁场计算方法的发展同汽车发电机低速运转范围(一)、电机电磁场计算方法的发展
电机的主要理论基础是电路及电磁场理论。当电机运行时，在它的内部空间，包括铜与铁所占的空间区域，存在着电磁场，这个电磁场是由定、转子电流所产生的。电机中电磁场在不同媒质中的分布、变化以及与电流的交链情况，决定了电机的运行状态与性能。
因此，研究电机中的电磁场对分析和设计电机具有重要的意义。
电机内的电磁场从它的分布区域及其作用来看，大致可分为：(1)气隙磁场；(2)凸极同步电机磁极间的漏磁场或直流电机主磁极与换向极间的漏磁场；(3)槽内漏磁场；(4)绕组端部电磁场；(S)叠片铁心中的磁场；(6)实心转子中的电磁场等。但是，从理论分析的角度来看，电机内各部分电磁场的差别仅在于具有不同的边界条件，所考虑的区域中有无场源，媒质是否导磁、导电或兼而有之，以及电磁场是否随时间而变化。对于电机中的交变电磁场，由于其变化频率很低，电磁场的源点与场点间的距离比电磁波的波长要小很多，因此位移电流可以忽略不计，属于似稳电磁场的范畴。
气隙中的磁场是祸合定子和转子的磁场。电机运行时，在气隙磁场作用下，电枢绕组就会感应电动势，转子上就会受到电磁力的作用，从而实现机电能量的转换。电机壳在一般的电机中，相对于磁极极距的尺度来说，气隙是很小的，并且是均匀的，因此其磁感应强度或磁场强度一般只考虑径向分量，且认为沿电机的轴向是不变的。但是，实际问题是比较复杂的，在分析与计算气隙磁场时有许多因素要加以考虑。例如：电机的轴向长度毕竟是有限的，在轴向两端的气隙磁场会扩散到铁心外面的空隙中，一般称之为边缘效应；在容量较大的电机中、把定子铁心、转子铁心或定转子铁心分成几段，段间的空隙作为径向通风沟，通风沟的存在使气隙磁场在轴向就有变化；一般交流电机的电枢绕组都嵌放在开槽的铁心里，电枢的开槽改变了气隙磁场沿轴向的分布；在直流电机或同步电机中，气隙长度沿周向有时不是均匀的，气隙磁场沿周向的分布与各点的气隙长度有关；在一些特殊的电机中，其气隙较大或者特殊，这时气隙磁场就不能近似认为只有径向分量，而应该用二维或三维场来表达；在直线电机中，铁心在沿磁场行进的方向是不连续的，由于运动导电体在进入或离开气隙磁场时所产生的电磁感应，使气隙磁场沿行波磁场方向发生变化，一般称之为纵向边缘效应。
因此，对于气隙磁场，要根据具体的边界条件，定转子电流的分布和变化，甚至有时还要计及气隙两边铁心的饱和程度，才能比较准确地把场量各分量的数值及其变化计算出来。
(二)、汽车发电机低速运转范围
汽车发电机是发动机重要组成部件，是整个汽车供电系统的核心部件，汽车在行驶的过程中，发电机的主要作用是将汽车发动机的机械能转换为电能通过发电机输出以便汽车用电器可以正常的工作，汽车发电机不仅能够为车载用电器提供电能，同时还能将多余的电能存储在汽车蓄电池中。目前，外资的汽车发电机占据较大的份额，基本上掌控着市场价格的走向。而在国内，由于汽车交流发电机起步相对国外来说比较晚，况且有关汽车发电机方面的技术积累相对来说比较薄弱。以及人力和财力等方面投入也比较少。但是较为重要的是汽车发电机的噪声是综合多方面的，完全解决也是非常困难的。综上来说，国内在汽车交流发电机的噪声等研究方面基本上处于起步阶段。
根据汽车发电机噪声来源不同，基本上可以把其分为三类：一、汽车发电机定子与转子气隙间的谐波力与发电机转子共振产生的电磁噪声；二、发电机轴承、碳刷、集电环等结构相互运动和摩擦产生的机械噪声；三、发电机转子汽车发电机风扇在高速运转时产生的空气动力噪声。一般来说，城市道路工况比较复杂，汽车主要在启动、怠速、低速这几种情况。此时的汽车发电机经常运转在中、低速范围内。而通常汽车交流发电机运转在此范围内时，会发出明显的啸叫声，这种啸叫声，我们称之为电磁噪声。因此研究汽车交流发电机的电磁振动特性、探究造成这些的现象的主要原因，继而提出解决这些现象的方案，降低汽车交流发电机的噪声水平，缩小与国外先进产品之间的差距，成为这个行业中技术人员的一个重大课题。
目前的汽车交流发电机噪声问题己经不是简单的隔音、吸音、消音等简单形式了。在当今，汽车交流发电机的噪声一般通过对噪声源进行研究。只有深入、准确的找到发电机产生噪声的根本原因，才能采取措施进行优化。
根据以往的经验来看。传统的识别汽车交流发电机噪声来源方法比较多，但是很多的判定方法存在着不合理或不科学性，当今的社会是信息爆炸时代，电脑软件的加入成为解决此类问题方法，新技术新工具的出现同时开阔了人们的视野，为研究发电机的噪声问题提供比较大的帮助。
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