Estudi sobre la influència de la força electromagnètica de l'estator El soroll electromagnètic de l'estator del motor es veu afectat principalment per dos factors, la força d'excitació electromagnètica i la resposta estructural i la radiació acústica causada per la força d'excitació corresponent. Revisió de la investigació.
El professor ZQZhu de la Universitat de Sheffield, Regne Unit, etc. va utilitzar el mètode analític per estudiar la força electromagnètica i el soroll de l'estator del motor d'imant permanent, l'estudi teòric de la força electromagnètica del motor sense escombretes d'imant permanent i la vibració del motor permanent. Motor de corrent continu sense escombretes imant amb 10 pols i 9 ranures. S'estudia el soroll, s'estudia teòricament la relació entre la força electromagnètica i l'amplada de la dent de l'estator i s'analitza la relació entre la ondulació del parell i els resultats d'optimització de la vibració i el soroll. El professor Tang Renyuan i Song Zhihuan de la Universitat de Tecnologia de Shenyang van proporcionar un mètode analític complet per estudiar la força electromagnètica i els seus harmònics en el motor d'imant permanent, que va proporcionar suport teòric per a més investigacions sobre la teoria del soroll del motor d'imant permanent.La font de soroll de vibració electromagnètica s'analitza al voltant del motor síncron d'imant permanent alimentat per l'ona sinusoïdal i el convertidor de freqüència, s'estudia la freqüència característica del camp magnètic de l'espai d'aire, la força electromagnètica normal i el soroll de vibració i el motiu del parell. s'analitza la ondulació. La pulsació del parell es va simular i es va verificar experimentalment mitjançant l'Element, i es va analitzar la pulsació del parell en diferents condicions d'ajust de la ranura, així com els efectes de la longitud de l'espai d'aire, el coeficient d'arc del pol, l'angle de xamfranat i l'amplada de la ranura sobre la pulsació del parell. . Es realitza el model de força radial electromagnètica i força tangencial i la simulació modal corresponent, s'analitzen la força electromagnètica i la resposta al soroll de vibració en el domini de la freqüència i s'analitza el model de radiació acústica i es realitza la simulació i la investigació experimental corresponents. Es destaca que a la figura es mostren els modes principals de l'estator del motor d'imant permanent. 
El mode principal del motor d'imants permanents
Tecnologia d'optimització de l'estructura del cos del motor El flux magnètic principal del motor entra a l'entrefer substancialment radialment i genera forces radials sobre l'estator i el rotor, provocant vibracions electromagnètiques i soroll.Al mateix temps, genera moment tangencial i força axial, provocant vibració tangencial i vibració axial.En moltes ocasions, com ara motors asimètrics o motors monofàsics, la vibració tangencial generada és molt gran, i és fàcil provocar ressonància dels components connectats al motor, donant lloc a soroll irradiat.Per calcular el soroll electromagnètic, i per analitzar i controlar aquests sorolls, cal conèixer la seva font, que és l'ona de força que genera vibració i soroll.Per aquest motiu, l'anàlisi de les ones de força electromagnètica es realitza mitjançant l'anàlisi del camp magnètic de l'entrefer. Suposant que l'ona de densitat de flux magnètic produïda per l'estator és , i l'ona de densitat de flux magnètic
produït pel rotor és
, aleshores la seva ona de densitat de flux magnètic composta a l'entrefer es pot expressar de la següent manera:
Factors com ara la ranura de l'estator i el rotor, la distribució de bobinatges, la distorsió de la forma d'ona del corrent d'entrada, la fluctuació de la permeància de l'espai d'aire, l'excentricitat del rotor i el mateix desequilibri poden provocar deformacions mecàniques i després vibracions. Els harmònics espacials, els harmònics de temps, els harmònics de ranura, els harmònics d'excentricitat i la saturació magnètica de la força magnetomotriu generen harmònics més alts de força i parell. Especialment l'ona de força radial del motor de CA, actuarà sobre l'estator i el rotor del motor alhora i produirà una distorsió del circuit magnètic. L'estructura del bastidor de l'estator i la carcassa del rotor és la principal font de radiació del soroll del motor.Si la força radial és propera o igual a la freqüència natural del sistema estator-base, es produirà una ressonància, que provocarà una deformació del sistema de l'estator del motor i generarà vibracions i sorolls acústics. En la majoria dels casos,
el soroll magnetostrictiu causat per la força radial d'ordre alt de baixa freqüència 2f és insignificant (f és la freqüència fonamental del motor, p és el nombre de parells de pols del motor). Tanmateix, la força radial induïda per la magnetostricció pot arribar al voltant del 50% de la força radial induïda pel camp magnètic de l'espai d'aire. Per a un motor accionat per un inversor, a causa de l'existència d'harmònics de temps d'alt ordre en el corrent dels bobinats de l'estator, els harmònics de temps generaran un parell pulsatori addicional, que sol ser més gran que el parell pulsatori generat pels harmònics espacials. gran.A més, la ondulació de tensió generada per la unitat rectificadora també es transmet a l'inversor a través del circuit intermedi, donant lloc a un altre tipus de parell pulsatori. Pel que fa al soroll electromagnètic del motor síncron d'imants permanents, la força de Maxwell i la força magnetostrictiva són els principals factors que causen la vibració i el soroll del motor.
Característiques de la vibració de l'estator del motor El soroll electromagnètic del motor no només està relacionat amb la freqüència, l'ordre i l'amplitud de l'ona de força electromagnètica generada pel camp magnètic de l'espai d'aire, sinó que també està relacionat amb el mode natural de l'estructura del motor.El soroll electromagnètic es genera principalment per la vibració de l'estator i la carcassa del motor.Per tant, predir la freqüència natural de l'estator mitjançant fórmules teòriques o simulacions per endavant, i escalonar la freqüència de la força electromagnètica i la freqüència natural de l'estator, és un mitjà eficaç per reduir el soroll electromagnètic. Quan la freqüència de l'ona de força radial del motor és igual o propera a la freqüència natural d'un determinat ordre de l'estator, es produirà una ressonància.En aquest moment, fins i tot si l'amplitud de l'ona de força radial no és gran, provocarà una gran vibració de l'estator, generant així un gran soroll electromagnètic.Per al soroll del motor, el més important és estudiar els modes naturals amb la vibració radial com a principal, l'ordre axial és zero i la forma del mode espacial està per sota del sisè ordre, tal com es mostra a la figura. 
Forma de vibració de l'estator
Quan s'analitzen les característiques de vibració del motor, a causa de la influència limitada de l'amortiment en la forma i la freqüència del mode de l'estator del motor, es pot ignorar.L'amortiment estructural és la reducció dels nivells de vibració prop de la freqüència de ressonància mitjançant l'aplicació d'un mecanisme de dissipació d'energia elevada, com es mostra, i només es considera a la freqüència de ressonància o a prop. 
efecte amortidor
Després d'afegir bobinatges a l'estator, la superfície dels bobinatges de la ranura del nucli de ferro es tracta amb vernís, el paper aïllant, el vernís i el cable de coure s'uneixen entre si i el paper aïllant de la ranura també està estretament unit a les dents. del nucli de ferro.Per tant, l'enrotllament de la ranura té una certa contribució de rigidesa al nucli de ferro i no es pot tractar com una massa addicional.Quan s'utilitza el mètode d'elements finits per a l'anàlisi, és necessari obtenir paràmetres que caracteritzen diverses propietats mecàniques segons el material dels bobinatges de l'engranatge.Durant la implementació del procés, intenteu garantir la qualitat de la pintura d'immersió, augmentar la tensió del bobinat de la bobina, millorar l'estanquitat del bobinatge i el nucli de ferro, augmentar la rigidesa de l'estructura del motor, augmentar la freqüència natural per evitar-ho. ressonància, reduir l'amplitud de la vibració i reduir les ones electromagnètiques. soroll. La freqüència natural de l'estator després de pressionar-se a la carcassa és diferent de la del nucli de l'estator únic. La carcassa pot millorar significativament la freqüència sòlida de l'estructura de l'estator, especialment la freqüència sòlida de baix ordre. L'augment dels punts de funcionament de la velocitat de rotació augmenta la dificultat d'evitar la ressonància en el disseny del motor.Quan es dissenya el motor, s'ha de minimitzar la complexitat de l'estructura de la carcassa i la freqüència natural de l'estructura del motor es pot augmentar augmentant adequadament el gruix de la carcassa per evitar que es produeixi ressonància.A més, és molt important establir raonablement la relació de contacte entre el nucli de l'estator i la carcassa quan s'utilitza l'estimació d'elements finits.
Anàlisi electromagnètica de motors Com a indicador important del disseny electromagnètic del motor, la densitat magnètica normalment pot reflectir l'estat de treball del motor.Per tant, primer extreu i comprovem el valor de la densitat magnètica, el primer és verificar la precisió de la simulació i el segon és proporcionar una base per a l'extracció posterior de la força electromagnètica.El diagrama de núvol de densitat magnètica del motor extret es mostra a la figura següent. 
Des del mapa de núvols es pot veure que la densitat magnètica a la posició del pont d'aïllament magnètic és molt superior al punt d'inflexió de la corba BH del nucli de l'estator i el rotor, que pot tenir un millor efecte d'aïllament magnètic. 
Corba de densitat de flux d'entrefer Extraieu les densitats magnètiques de l'entrefer del motor i la posició de la dent, dibuixeu una corba i podreu veure els valors específics de la densitat magnètica de l'entrefer del motor i la densitat magnètica de la dent. La densitat magnètica de la dent està a una certa distància del punt d'inflexió del material, que es suposa que és causada per l'elevada pèrdua de ferro quan el motor està dissenyat a gran velocitat.
Basant-se en el model i la graella d'estructura del motor, defineix el material, defineix el nucli de l'estator com a acer estructural i defineix la carcassa com a material d'alumini i realitza una anàlisi modal del motor en conjunt.El mode general del motor s'obté tal com es mostra a la figura següent. 
forma de mode de primer ordre 
forma de mode de segon ordre 
forma de mode de tercer ordre
Anàlisi de la vibració del motor S'analitza la resposta harmònica del motor i els resultats de l'acceleració de la vibració a diverses velocitats es mostren a la figura següent. 
Acceleració radial de 1000 Hz 
Acceleració radial de 1500 Hz
Acceleració radial de 2000 Hz
Hora de publicació: 13-juny-2022