স্টেটর ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফোর্সের প্রভাবের উপর অধ্যয়ন
মোটরের স্টেটরের ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক শব্দ প্রধানত দুটি কারণ দ্বারা প্রভাবিত হয়, ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক উত্তেজনা বল এবং স্ট্রাকচারাল রেসপন্স এবং অ্যাকোস্টিক রেডিয়েশন সংশ্লিষ্ট উত্তেজনা বলের কারণে। গবেষণা একটি পর্যালোচনা.
ইউনিভার্সিটি অফ শেফিল্ড, ইউকে, ইত্যাদির অধ্যাপক ZQZhu স্থায়ী চুম্বক মোটর স্টেটরের ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বল এবং শব্দ, স্থায়ী চুম্বক ব্রাশবিহীন মোটরের ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক শক্তির তাত্ত্বিক অধ্যয়ন এবং স্থায়ী কম্পন অধ্যয়নের জন্য বিশ্লেষণমূলক পদ্ধতি ব্যবহার করেছেন। 10টি খুঁটি এবং 9টি স্লট সহ চুম্বক ব্রাশবিহীন ডিসি মোটর। গোলমাল অধ্যয়ন করা হয়, ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফোর্স এবং স্টেটর দাঁতের প্রস্থের মধ্যে সম্পর্ক তাত্ত্বিকভাবে অধ্যয়ন করা হয় এবং টর্কের লহর এবং কম্পন এবং শব্দের অপ্টিমাইজেশন ফলাফলের মধ্যে সম্পর্ক বিশ্লেষণ করা হয়।শেনিয়াং ইউনিভার্সিটি অফ টেকনোলজির অধ্যাপক ট্যাং রেনুয়ান এবং সং ঝিহুয়ান স্থায়ী চুম্বক মোটরের ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফোর্স এবং এর হারমোনিক্স অধ্যয়ন করার জন্য একটি সম্পূর্ণ বিশ্লেষণাত্মক পদ্ধতি প্রদান করেছেন, যা স্থায়ী চুম্বক মোটরের শব্দ তত্ত্বের উপর আরও গবেষণার জন্য তাত্ত্বিক সহায়তা প্রদান করেছে।সাইন ওয়েভ এবং ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টার দ্বারা চালিত স্থায়ী চুম্বক সিঙ্ক্রোনাস মোটরের চারপাশে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক কম্পন শব্দের উত্স বিশ্লেষণ করা হয়, বায়ু ফাঁকের চৌম্বক ক্ষেত্রের বৈশিষ্ট্যগত ফ্রিকোয়েন্সি, স্বাভাবিক ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বল এবং কম্পন শব্দ অধ্যয়ন করা হয়, এবং টর্কের কারণ। লহর বিশ্লেষণ করা হয়। ঘূর্ণন সঁচারক বল এলিমেন্ট ব্যবহার করে পরীক্ষামূলকভাবে সিমুলেটেড এবং যাচাই করা হয়েছিল, এবং টর্ক স্পন্দন বিভিন্ন স্লট-পোল ফিট অবস্থার অধীনে, সেইসাথে বায়ু ফাঁকের দৈর্ঘ্য, মেরু চাপ সহগ, চ্যামফার্ড কোণ এবং টর্ক স্পন্দনের উপর স্লট প্রস্থের প্রভাব বিশ্লেষণ করা হয়েছিল। .ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক রেডিয়াল ফোর্স এবং ট্যানজেনশিয়াল ফোর্স মডেল এবং সংশ্লিষ্ট মডেল সিমুলেশন করা হয়, ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফোর্স এবং কম্পন নয়েজ রেসপন্স ফ্রিকোয়েন্সি ডোমেনে বিশ্লেষণ করা হয় এবং অ্যাকোস্টিক রেডিয়েশন মডেল বিশ্লেষণ করা হয় এবং সংশ্লিষ্ট সিমুলেশন এবং পরীক্ষামূলক গবেষণা করা হয়। এটি নির্দেশ করা হয়েছে যে স্থায়ী চুম্বক মোটর স্টেটরের প্রধান মোডগুলি চিত্রে দেখানো হয়েছে।
স্থায়ী চুম্বক মোটর প্রধান মোড
মোটর শরীরের গঠন অপ্টিমাইজেশান প্রযুক্তিমোটরের প্রধান চৌম্বকীয় প্রবাহ বায়ু ফাঁকে যথেষ্ট তেজস্ক্রিয়ভাবে প্রবেশ করে এবং স্টেটর এবং রটারে রেডিয়াল বল তৈরি করে, যার ফলে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক কম্পন এবং শব্দ হয়।একই সময়ে, এটি স্পর্শক মুহূর্ত এবং অক্ষীয় বল তৈরি করে, যার ফলে স্পর্শক কম্পন এবং অক্ষীয় কম্পন ঘটে।অনেক ক্ষেত্রে, যেমন অ্যাসিমেট্রিক মোটর বা একক-ফেজ মোটর, উত্পন্ন স্পর্শক কম্পন খুব বড়, এবং এটি মোটরের সাথে সংযুক্ত উপাদানগুলির অনুরণন ঘটানো সহজ, যার ফলে বিকিরণ করা শব্দ হয়।ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক শব্দ গণনা করার জন্য, এবং এই শব্দগুলিকে বিশ্লেষণ এবং নিয়ন্ত্রণ করার জন্য, তাদের উত্স জানা প্রয়োজন, কোনটি বল তরঙ্গ যা কম্পন এবং শব্দ উৎপন্ন করে।এই কারণে, বায়ু-ব্যবধানের চৌম্বক ক্ষেত্রের বিশ্লেষণের মাধ্যমে তড়িৎ চৌম্বকীয় বল তরঙ্গের বিশ্লেষণ করা হয়।ধরে নিচ্ছি যে স্টেটর দ্বারা উত্পাদিত চৌম্বকীয় প্রবাহ ঘনত্বের তরঙ্গ এবং চৌম্বকীয় প্রবাহ ঘনত্বের তরঙ্গরটার দ্বারা উত্পাদিত হয়, তারপর বায়ু ফাঁকে তাদের যৌগিক চৌম্বকীয় প্রবাহ ঘনত্বের তরঙ্গকে নিম্নরূপ প্রকাশ করা যেতে পারে:
স্টেটর এবং রটার স্লটিং, উইন্ডিং ডিস্ট্রিবিউশন, ইনপুট কারেন্ট ওয়েভফর্ম বিকৃতি, এয়ার-গ্যাপ পারমিয়েন্স ওঠানামা, রটার বিকেন্দ্রিকতা এবং একই ভারসাম্যহীনতার মতো কারণগুলি যান্ত্রিক বিকৃতি এবং তারপর কম্পনের দিকে নিয়ে যেতে পারে। স্পেস হারমোনিক্স, টাইম হারমোনিক্স, স্লট হারমোনিক্স, এক্সেন্ট্রিসিটি হারমোনিক্স এবং ম্যাগনেটোমোটিভ ফোর্সের ম্যাগনেটিক স্যাচুরেশন সবই বল এবং টর্কের উচ্চ হারমোনিক্স তৈরি করে। বিশেষ করে এসি মোটরে রেডিয়াল ফোর্স ওয়েভ, এটি একই সময়ে মোটরের স্টেটর এবং রটারে কাজ করবে এবং চৌম্বকীয় সার্কিট বিকৃতি তৈরি করবে।স্টেটর-ফ্রেম এবং রটার-কেসিং কাঠামো মোটর শব্দের প্রধান বিকিরণ উত্স।যদি রেডিয়াল বল স্টেটর-বেস সিস্টেমের প্রাকৃতিক ফ্রিকোয়েন্সির কাছাকাছি বা সমান হয়, তাহলে অনুরণন ঘটবে, যা মোটর স্টেটর সিস্টেমের বিকৃতি ঘটাবে এবং কম্পন এবং শাব্দিক শব্দ তৈরি করবে।অধিকাংশ ক্ষেত্রে,লো-ফ্রিকোয়েন্সি 2f, হাই-অর্ডার রেডিয়াল ফোর্স দ্বারা সৃষ্ট ম্যাগনেটোস্ট্রিকটিভ শব্দটি নগণ্য (f হল মোটরের মৌলিক ফ্রিকোয়েন্সি, p হল মোটর মেরু জোড়ার সংখ্যা)। যাইহোক, ম্যাগনেটোস্ট্রিকশন দ্বারা প্ররোচিত রেডিয়াল বল বায়ু-ব্যবধানের চৌম্বক ক্ষেত্রের দ্বারা প্ররোচিত রেডিয়াল শক্তির প্রায় 50% পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে।একটি বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল দ্বারা চালিত একটি মোটরের জন্য, এর স্টেটর উইন্ডিং-এর কারেন্টে হাই-অর্ডার টাইম হারমোনিক্স থাকার কারণে, টাইম হারমোনিক্স অতিরিক্ত স্পন্দনশীল টর্ক তৈরি করবে, যা সাধারণত স্পেস হারমোনিক্স দ্বারা উত্পন্ন স্পন্দনশীল টর্কের চেয়ে বড়। বড়এছাড়াও, রেকটিফায়ার ইউনিট দ্বারা উত্পন্ন ভোল্টেজ রিপলটিও ইন্টারমিডিয়েট সার্কিটের মাধ্যমে ইনভার্টারে প্রেরণ করা হয়, যার ফলে অন্য ধরণের স্পন্দিত টর্ক হয়।যতদূর স্থায়ী চুম্বক সিঙ্ক্রোনাস মোটরের ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক শব্দ উদ্বিগ্ন, ম্যাক্সওয়েল বল এবং চৌম্বকীয় বল হল মোটর কম্পন এবং শব্দের প্রধান কারণ।
মোটর স্টেটর কম্পন বৈশিষ্ট্যমোটরের ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক শব্দ শুধুমাত্র বায়ু ফাঁক চৌম্বক ক্ষেত্রের দ্বারা উত্পন্ন ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বল তরঙ্গের ফ্রিকোয়েন্সি, ক্রম এবং প্রশস্ততার সাথে সম্পর্কিত নয়, তবে মোটর কাঠামোর প্রাকৃতিক মোডের সাথেও সম্পর্কিত।ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক শব্দ মূলত মোটর স্টেটর এবং কেসিং এর কম্পন দ্বারা উত্পন্ন হয়।অতএব, তাত্ত্বিক সূত্র বা সিমুলেশনের মাধ্যমে স্টেটরের প্রাকৃতিক ফ্রিকোয়েন্সি আগে থেকেই ভবিষ্যদ্বাণী করা এবং ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফোর্স ফ্রিকোয়েন্সি এবং স্টেটরের প্রাকৃতিক ফ্রিকোয়েন্সিকে স্তম্ভিত করা ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক শব্দ কমানোর একটি কার্যকর উপায়।যখন মোটরের রেডিয়াল ফোর্স ওয়েভের ফ্রিকোয়েন্সি স্টেটরের একটি নির্দিষ্ট অর্ডারের প্রাকৃতিক ফ্রিকোয়েন্সির সমান বা কাছাকাছি হয়, তখন অনুরণন ঘটবে।এই সময়ে, রেডিয়াল বল তরঙ্গের প্রশস্ততা বড় না হলেও, এটি স্টেটরের একটি বড় কম্পনের কারণ হবে, যার ফলে একটি বড় ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক শব্দ তৈরি হবে।মোটর শব্দের জন্য, সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বিষয় হল রেডিয়াল কম্পন সহ প্রাকৃতিক মোডগুলিকে প্রধান হিসাবে অধ্যয়ন করা, অক্ষীয় ক্রমটি শূন্য, এবং স্থানিক মোডের আকারটি ষষ্ঠ ক্রমের নীচে, যেমন চিত্রে দেখানো হয়েছে।
স্টেটর কম্পন ফর্ম
মোটর স্টেটরের মোড আকৃতি এবং ফ্রিকোয়েন্সিতে স্যাঁতসেঁতে হওয়ার সীমিত প্রভাবের কারণে মোটরের কম্পনের বৈশিষ্ট্যগুলি বিশ্লেষণ করার সময়, এটি উপেক্ষা করা যেতে পারে।স্ট্রাকচারাল ড্যাম্পিং হল রেজোন্যান্ট ফ্রিকোয়েন্সির কাছাকাছি কম্পনের মাত্রা হ্রাস করা একটি উচ্চ শক্তি অপসারণ প্রক্রিয়া প্রয়োগ করে, যেমন দেখানো হয়েছে, এবং শুধুমাত্র অনুরণিত ফ্রিকোয়েন্সি বা তার কাছাকাছি বিবেচনা করা হয়।
স্যাঁতসেঁতে প্রভাব
স্টেটরে উইন্ডিং যুক্ত করার পরে, আয়রন কোর স্লটে উইন্ডিংগুলির পৃষ্ঠটি বার্নিশ দিয়ে চিকিত্সা করা হয়, অন্তরক কাগজ, বার্নিশ এবং তামার তার একে অপরের সাথে সংযুক্ত থাকে এবং স্লটে অন্তরক কাগজটিও দাঁতের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সংযুক্ত থাকে। লোহার কোরঅতএব, ইন-স্লট উইন্ডিং লোহার কোরে একটি নির্দিষ্ট দৃঢ়তার অবদান রাখে এবং এটিকে অতিরিক্ত ভর হিসাবে বিবেচনা করা যায় না।যখন সীমিত উপাদান পদ্ধতি বিশ্লেষণের জন্য ব্যবহার করা হয়, তখন এমন পরামিতিগুলি প্রাপ্ত করা প্রয়োজন যা কগিংয়ের উইন্ডিংগুলির উপাদান অনুসারে বিভিন্ন যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যকে চিহ্নিত করে।প্রক্রিয়াটি বাস্তবায়নের সময়, ডিপিং পেইন্টের গুণমান নিশ্চিত করার চেষ্টা করুন, কয়েল ওয়াইন্ডিংয়ের টান বাড়ান, উইন্ডিং এবং আয়রন কোরের নিবিড়তা উন্নত করুন, মোটর কাঠামোর অনমনীয়তা বাড়ান, এড়ানোর জন্য প্রাকৃতিক ফ্রিকোয়েন্সি বাড়ান। অনুরণন, কম্পন প্রশস্ততা হ্রাস, এবং ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ হ্রাস. গোলমালকেসিংয়ে চাপার পর স্টেটরের স্বাভাবিক ফ্রিকোয়েন্সি একক স্টেটর কোরের থেকে আলাদা। আবরণ উল্লেখযোগ্যভাবে স্টেটর কাঠামোর কঠিন ফ্রিকোয়েন্সি উন্নত করতে পারে, বিশেষ করে নিম্ন-ক্রম কঠিন ফ্রিকোয়েন্সি। ঘূর্ণন গতির অপারেটিং পয়েন্টের বৃদ্ধি মোটর ডিজাইনে অনুরণন এড়ানোর অসুবিধা বাড়ায়।মোটর ডিজাইন করার সময়, শেলের কাঠামোর জটিলতা হ্রাস করা উচিত এবং অনুরণন এড়াতে শেলের বেধ যথাযথভাবে বাড়িয়ে মোটর কাঠামোর প্রাকৃতিক ফ্রিকোয়েন্সি বাড়ানো যেতে পারে।উপরন্তু, সীমিত উপাদান অনুমান ব্যবহার করার সময় স্টেটর কোর এবং কেসিংয়ের মধ্যে যোগাযোগের সম্পর্ক যুক্তিসঙ্গতভাবে সেট করা খুবই গুরুত্বপূর্ণ।
মোটর ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বিশ্লেষণমোটরের ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ডিজাইনের একটি গুরুত্বপূর্ণ সূচক হিসাবে, চৌম্বকীয় ঘনত্ব সাধারণত মোটরের কাজের অবস্থাকে প্রতিফলিত করতে পারে।অতএব, আমরা প্রথমে চৌম্বকীয় ঘনত্বের মান বের করি এবং পরীক্ষা করি, প্রথমটি হল সিমুলেশনের নির্ভুলতা যাচাই করা এবং দ্বিতীয়টি হল ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক শক্তির পরবর্তী নিষ্কাশনের জন্য একটি ভিত্তি প্রদান করা।নিষ্কাশিত মোটর চৌম্বকীয় ঘনত্ব মেঘের চিত্রটি নিম্নলিখিত চিত্রে দেখানো হয়েছে।
ক্লাউড ম্যাপ থেকে দেখা যায় যে চৌম্বকীয় বিচ্ছিন্নতা সেতুর অবস্থানে চৌম্বকীয় ঘনত্ব স্টেটর এবং রটার কোরের বিএইচ বক্ররেখার ইনফ্লেকশন পয়েন্টের চেয়ে অনেক বেশি, যা একটি ভাল চৌম্বকীয় বিচ্ছিন্নতা প্রভাব খেলতে পারে।
বায়ু ফাঁক প্রবাহ ঘনত্ব বক্ররেখামোটর এয়ার গ্যাপ এবং দাঁতের অবস্থানের চৌম্বকীয় ঘনত্ব বের করুন, একটি বক্ররেখা আঁকুন এবং আপনি মোটর এয়ার গ্যাপের চৌম্বকীয় ঘনত্ব এবং দাঁতের চৌম্বকীয় ঘনত্বের নির্দিষ্ট মান দেখতে পাবেন। দাঁতের চৌম্বকীয় ঘনত্ব হল উপাদানের প্রবর্তন বিন্দু থেকে একটি নির্দিষ্ট দূরত্ব, যা উচ্চ গতিতে মোটর ডিজাইন করার সময় উচ্চ লোহার ক্ষতির কারণে অনুমান করা হয়।
মোটর মডেল বিশ্লেষণমোটর স্ট্রাকচার মডেল এবং গ্রিডের উপর ভিত্তি করে, উপাদানটিকে সংজ্ঞায়িত করুন, স্টেটর কোরকে স্ট্রাকচারাল স্টিল হিসাবে সংজ্ঞায়িত করুন এবং কেসিংকে অ্যালুমিনিয়াম উপাদান হিসাবে সংজ্ঞায়িত করুন এবং মোটরটির উপর মোটর মোডাল বিশ্লেষণ পরিচালনা করুন।মোটর সামগ্রিক মোড নীচের চিত্রে দেখানো হিসাবে প্রাপ্ত করা হয়.
প্রথম অর্ডার মোড আকৃতি
দ্বিতীয় ক্রম মোড আকৃতি
তৃতীয় ক্রম মোড আকৃতি
মোটর কম্পন বিশ্লেষণমোটরের সুরেলা প্রতিক্রিয়া বিশ্লেষণ করা হয়েছে, এবং বিভিন্ন গতিতে কম্পন ত্বরণের ফলাফল নীচের চিত্রে দেখানো হয়েছে।