Estator Indar Elektromagnetikoaren Eraginari buruzko Azterketa Motorreko estatorearen zarata elektromagnetikoa bi faktorek eragiten dute batez ere, kitzikapen elektromagnetikoko indarrak eta dagokion kitzikapen indarrak eragindako egiturazko erantzuna eta erradiazio akustikoa. Ikerketaren berrikuspena.
Sheffield-eko Unibertsitateko (Erresuma Batua) ZQZhu irakasleak metodo analitikoa erabili zuen iman iraunkorreko motorraren estatorearen indar elektromagnetikoa eta zarata aztertzeko, iman iraunkorreko eskuilarik gabeko motorren indar elektromagnetikoa eta iraunkorraren bibrazioa aztertzeko. iman eskuilarik gabeko DC motorra 10 polo eta 9 zirrikiturekin. Zarata aztertzen da, indar elektromagnetikoaren eta estatoreko hortzaren zabaleraren arteko erlazioa teorikoki aztertzen da, eta momentuaren uhinduraren eta bibrazio eta zarataren optimizazio emaitzen arteko erlazioa aztertzen da. Shenyang Teknologia Unibertsitateko Tang Renyuan eta Song Zhihuan irakasleak iman iraunkorreko motorrean indar elektromagnetikoa eta haren harmonikoak aztertzeko metodo analitiko osoa eskaini zuten, iman iraunkorreko motorren zarataren teoriari buruzko ikerketa gehiagorako laguntza teorikoa emanez.Bibrazio elektromagnetikoko zarata-iturria sinu-uhinak eta maiztasun-bihurgailuak bultzatutako iman iraunkorreko motor sinkronoaren inguruan aztertzen da, aire-hutsunearen eremu magnetikoaren maiztasun ezaugarria, indar elektromagnetiko normala eta bibrazio zarata aztertzen dira eta momentuaren arrazoia. uhina aztertzen da. Momentu-pultsioa esperimentalki simulatu eta egiaztatu zen Elementua erabiliz, eta zirrikitu-pole-egokitze-baldintza desberdinetan momentu-pultsioa, baita aire tartearen luzerak, polo-arku-koefizienteak, angelu txaflatua eta zirrikituaren zabalerak momentu-pultsazioaren gainean dituen ondorioak ere aztertu ziren. . Indar erradial elektromagnetikoa eta indar tangentziala eredua, eta dagokion simulazio modala egiten da, indar elektromagnetikoa eta bibrazio zarataren erantzuna maiztasun-eremuan aztertzen dira eta erradiazio akustikoa eredua aztertzen da, eta dagozkion simulazioa eta ikerketa esperimentala egiten dira. Irudian iman iraunkorreko motorraren estatorearen modu nagusiak adierazten dira. 
Iman iraunkorreko motorren modu nagusia
Motor gorputzaren egitura optimizatzeko teknologia Motorreko fluxu magnetiko nagusia aire hutsunean erradialki sartzen da eta estatorean eta errotorean indar erradialak sortzen ditu, bibrazio elektromagnetikoak eta zarata eraginez.Aldi berean, momentu tangentziala eta indar axiala sortzen ditu, bibrazio tangentziala eta bibrazio axiala eraginez.Askotan, hala nola motor asimetrikoak edo motor monofasikoak, sortutako bibrazio tangentziala oso handia da, eta erraza da motorra konektatutako osagaien erresonantzia sortzea, erradiazioaren zarata eraginez.Zarata elektromagnetikoa kalkulatzeko, eta zarata horiek aztertzeko eta kontrolatzeko, beharrezkoa da haien iturria ezagutzea, hau da, bibrazioa eta zarata sortzen duen indar-uhina.Hori dela eta, indar elektromagnetikoen uhinen analisia aire-hutsunearen eremu magnetikoaren analisiaren bidez egiten da. Estatoreak sortzen duen fluxu magnetikoaren dentsitate-uhina eta fluxu magnetikoaren dentsitate-uhina dela suposatuz.
errotoreak sortutakoa da
, orduan haien fluxu magnetikoaren dentsitate-uhin konposatua aire tartean honela adieraz daiteke:
Estatorearen eta errotorearen zirrikituak, harilaren banaketa, sarrerako korrontearen uhin-formaren distortsioa, aire-hutsunearen iraupena, errotorearen eszentrikotasuna eta desoreka berdinak deformazio mekanikoa eta gero bibrazioa ekar ditzakete. Espazio-armonikoek, denbora-armonikoek, zirrikitu-armonikoek, eszentrikotasun-armonikoek eta indar magnetomotorren saturazio magnetikoek indar eta momentu armoniko handiagoak sortzen dituzte. Batez ere, AC motorraren indar erradialaren uhinak, motorraren estatorean eta errotorean eragingo du aldi berean eta zirkuitu magnetikoaren distortsioa sortuko du. Estator-markoa eta errotorearen karkasaren egitura motorren zarataren erradiazio-iturri nagusia da.Indar erradiala estator-oinarrizko sistemaren maiztasun naturalaren gertukoa edo berdina bada, erresonantzia gertatuko da, eta horrek motorraren estator-sistemaren deformazioa eragingo du eta bibrazioak eta zarata akustikoak sortuko ditu. Kasu gehienetan,
maiztasun baxuko 2f, goi mailako indar erradialak eragindako zarata magnetoestrictiboa arbuiagarria da (f motorraren oinarrizko maiztasuna da, p motorraren polo bikoteen kopurua). Hala ere, magnetostrikzioak eragindako indar erradiala aire-hutsunearen eremu magnetikoak eragindako indar erradialaren %50 ingurura irits daiteke. Inbertsore batek gidatzen duen motor baterako, bere estatorearen harilkatuen korrontean ordena handiko denbora-armonikoen existentzia dela eta, denbora-armonikoek pultsazio-momentu gehigarria sortuko dute, normalean espazio-armonikoek sortutako pultsazio-unea baino handiagoa dena. handia.Horrez gain, zuzengailu-unitateak sortutako tentsio-uhina ere inbertsorera transmititzen da tarteko zirkuituaren bidez, eta ondorioz beste pultsazio-momentu bat sortzen da. Iman iraunkorreko motor sinkronoaren zarata elektromagnetikoari dagokionez, Maxwell indarra eta indar magnetoestrictiboa dira motorraren bibrazioa eta zarata eragiten duten faktore nagusiak.
Motor-estatorearen bibrazio-ezaugarriak Motorraren zarata elektromagnetikoa ez dago soilik aire-hutsunearen eremu magnetikoak sortutako indar elektromagnetikoko uhinaren maiztasunarekin, ordenarekin eta anplitudearekin lotuta, baizik eta motorraren egituraren modu naturalarekin ere lotuta dago.Zarata elektromagnetikoa motorren estatorearen eta karkasaren bibrazioaren ondorioz sortzen da batez ere.Hori dela eta, estatorearen maiztasun naturala aldez aurretik formula teorikoen edo simulazioen bidez aurreikustea eta indar elektromagnetikoen maiztasuna eta estatorearen maiztasun naturala mailakatzea, zarata elektromagnetikoa murrizteko baliabide eraginkorra da. Motorraren indar erradialaren uhinaren maiztasuna estatorearen ordena jakin baten maiztasun naturalaren berdina edo hurbila denean, erresonantzia sortuko da.Une honetan, indar erradialaren uhinaren anplitudea handia ez bada ere, estatorearen bibrazio handia eragingo du, eta horrela zarata elektromagnetiko handia sortuko du.Motor zaratarentzat, garrantzitsuena bibrazio erradiala nagusitzat duten modu naturalak aztertzea da, ordena axiala zero da eta modu espazialaren forma seigarren ordenaren azpitik dago, irudian ikusten den bezala. 
Estatorearen bibrazio-forma
Motorraren bibrazio-ezaugarriak aztertzean, moteltzeak motorraren estatorearen forman eta maiztasunean duen eragin mugatua dela eta, alde batera utzi daiteke.Egitura moteltzea erresonantzia-maiztasunetik gertu dauden bibrazio-mailak murriztea da, energia handiko xahupen-mekanismo bat aplikatuz, erakusten den moduan, eta erresonantzia-maiztasunetik edo gertutik soilik hartzen da kontuan. 
moteltze efektua
Estatoreari harilkiak gehitu ondoren, burdina-nukleoko zirrikituaren haribelen gainazala berniz tratatzen da, paper isolatzailea, berniza eta kobre-haria elkarri lotzen zaizkio eta zirrikituan dagoen paper isolatzailea ere hortzei estuki lotuta dago. burdin nukleoarena.Hori dela eta, zirrikitu barruko harilkatzeak zurruntasun ekarpen bat du burdinaren nukleoari eta ezin da masa gehigarri gisa tratatu.Analisirako elementu finituen metodoa erabiltzen denean, beharrezkoa da hainbat propietate mekaniko ezaugarritzen dituzten parametroak lortu behar dira kogging-eko harilkien materialaren arabera.Prozesuaren ezarpenean, saiatu murgiltze-pinturaren kalitatea bermatzen, bobinaren harilaren tentsioa handitzen, harilaren eta burdin-nuklearen estutasuna hobetzen, motor-egituraren zurruntasuna areagotzen, maiztasun naturala handitu saihesteko. erresonantzia, bibrazio-anplitudea murriztu eta uhin elektromagnetikoak murrizten ditu. zarata. Karkasan sakatu ondoren estatorearen maiztasun naturala estatorearen nukleo bakarraren desberdina da. Karkasak estatorearen egituraren maiztasun solidoa nabarmen hobetu dezake, batez ere ordena baxuko maiztasun solidoa. Biraketa-abiaduraren funtzionamendu-puntuak handitzeak motorraren diseinuan erresonantzia saihesteko zailtasuna areagotzen du.Motorra diseinatzerakoan, maskor-egituraren konplexutasuna gutxitu behar da, eta motor-egituraren maiztasun naturala handitu daiteke maskorraren lodiera egoki handituz, erresonantziarik ez gertatzeko.Horrez gain, oso garrantzitsua da estatorearen nukleoaren eta karkasaren arteko kontaktu-erlazioa arrazoiz ezartzea elementu finituen estimazioa erabiltzean.
Motorren analisi elektromagnetikoa Motorren diseinu elektromagnetikoko adierazle garrantzitsu gisa, dentsitate magnetikoak normalean motorren lan-egoera islatu dezake.Hori dela eta, lehenik dentsitate magnetikoaren balioa atera eta egiaztatzen dugu, lehenengoa simulazioaren zehaztasuna egiaztatzea da, eta bigarrena indar elektromagnetikoa ondorengo erauzketarako oinarria eskaintzea.Ateratako motor-dentsitate magnetikoaren hodei diagrama hurrengo irudian ageri da. 
Hodei-mapatik ikus daiteke isolamendu magnetikoaren zubiaren posizioan dentsitate magnetikoa estatorearen eta errotorearen BH kurbaren inflexio-puntua baino askoz handiagoa dela, eta horrek isolamendu magnetiko efektu hobea izan dezake. 
Aire hutsunearen fluxu-dentsitate-kurba Atera ezazu motorraren aire tartearen eta hortzaren posizioaren dentsitate magnetikoak, marraztu kurba bat eta motorraren aire tartearen dentsitate magnetikoaren eta hortzaren dentsitate magnetikoaren balio zehatzak ikus ditzakezu. Hortzaren dentsitate magnetikoa materialaren inflexio-puntutik distantzia jakin batera dago, motorra abiadura handian diseinatzen denean burdin-galera handiak eragiten duela uste baita.
Motor-egituraren ereduan eta saretan oinarrituta, definitu materiala, definitu estatorearen nukleoa egitura altzairu gisa eta karkasa aluminiozko material gisa definitu eta motorra osotasunean analisi modala egin.Motorraren modu orokorra beheko irudian erakusten den moduan lortzen da. 
lehen ordenako moduaren forma 
bigarren ordenako moduaren forma 
hirugarren ordenako moduaren forma
Bibrazio motorraren analisia Motorearen erantzun harmonikoa aztertzen da, eta bibrazioen azelerazioen emaitzak hainbat abiaduratan erakusten dira beheko irudian. 
1000Hz azelerazio erradiala 
1500Hz azelerazio erradiala
2000Hz azelerazio erradiala
Argitalpenaren ordua: 2022-06-13