Tutkimus staattorin sähkömagneettisen voiman vaikutuksesta Moottorin staattorin sähkömagneettiseen meluon vaikuttaa pääasiassa kaksi tekijää, sähkömagneettinen herätevoima ja vastaavan herätevoiman aiheuttama rakenteellinen vaste ja akustinen säteily. Katsaus tutkimukseen.
Professori ZQZhu Sheffieldin yliopistosta Iso-Britanniasta jne. käytti analyyttistä menetelmää kestomagneettimoottorin staattorin sähkömagneettisen voiman ja melun tutkimiseen, kestomagneettisen harjattoman moottorin sähkömagneettisen voiman teoreettiseen tutkimukseen ja kestomagneettimoottorin värähtelyyn. magneettiharjaton DC-moottori, jossa 10 napaa ja 9 paikkaa. Kohinaa tutkitaan, sähkömagneettisen voiman ja staattorin hampaan leveyden välistä suhdetta tutkitaan teoreettisesti sekä vääntömomentin aaltoilun ja tärinän ja kohinan optimointitulosten välistä suhdetta analysoidaan. Professori Tang Renyuan ja Song Zhihuan Shenyangin teknillisestä yliopistosta tarjosivat täydellisen analyyttisen menetelmän sähkömagneettisen voiman ja sen harmonisten tutkimiseksi kestomagneettimoottorissa, mikä tarjosi teoreettista tukea kestomagneettimoottorin kohinateorian jatkotutkimukselle.Sähkömagneettisen värähtelymelun lähde analysoidaan siniaallon ja taajuusmuuttajan voimanlähteenä toimivan kestomagneettisynkronisen moottorin ympäriltä, tutkitaan ilmavälin magneettikentän ominaistaajuus, normaali sähkömagneettinen voima ja värähtelykohina sekä vääntömomentin syy. aaltoilu analysoidaan. Vääntömomentin pulsaatio simuloitiin ja varmistettiin kokeellisesti käyttämällä elementtiä, ja vääntömomentin pulsaatio eri raon napojen sovitusolosuhteissa sekä ilmavälin pituuden, napakaarikertoimen, viistokulman ja raon leveyden vaikutukset vääntömomentin pulsaatioon analysoitiin. . Tehdään sähkömagneettisen säteittäisvoiman ja tangentiaalivoiman malli ja vastaava modaalisimulaatio, analysoidaan sähkömagneettinen voima ja värähtelykohinavaste taajuusalueella ja analysoidaan akustisen säteilyn malli sekä vastaava simulointi ja kokeellinen tutkimus. On huomautettava, että kestomagneettimoottorin staattorin päätilat on esitetty kuvassa. 
Kestomagneettimoottorin päätila
Moottorin rungon rakenteen optimointitekniikka Moottorin päämagneettivuo tulee ilmarakoon olennaisesti säteittäisesti ja synnyttää säteittäisiä voimia staattoriin ja roottoriin aiheuttaen sähkömagneettista tärinää ja kohinaa.Samalla se tuottaa tangentiaalista momenttia ja aksiaalivoimaa aiheuttaen tangentiaalista tärinää ja aksiaalista tärinää.Monissa tilanteissa, kuten epäsymmetrisissä moottoreissa tai yksivaihemoottoreissa, syntyvä tangentiaalinen värähtely on erittäin suurta, ja on helppo aiheuttaa moottoriin kytkettyjen komponenttien resonanssia, mikä johtaa säteilevään kohinaan.Sähkömagneettisen kohinan laskemiseksi sekä näiden äänien analysoimiseksi ja hallitsemiseksi on tiedettävä niiden lähde, joka on tärinää ja kohinaa synnyttävä voimaaalto.Tästä syystä sähkömagneettisten voimaaaltojen analyysi suoritetaan ilmavälin magneettikentän analyysin avulla. Olettaen, että staattorin tuottama magneettivuon tiheysaalto on , ja magneettivuon tiheysaalto
roottorin tuottama on
, niin niiden komposiittimagneettivuon tiheysaalto ilmavälissä voidaan ilmaista seuraavasti:
Sellaiset tekijät kuin staattorin ja roottorin urat, käämien jakautuminen, tulovirran aaltomuodon vääristymä, ilmavälin permeanssin vaihtelu, roottorin epäkeskisyys ja sama epätasapaino voivat kaikki johtaa mekaaniseen muodonmuutokseen ja sitten tärinään. Tilaharmoniset, aikaharmoniset, rakoharmoniset, epäkeskisyysharmoniset ja magnetomotorisen voiman magneettinen kylläisyys synnyttävät kaikki voiman ja vääntömomentin korkeammat harmoniset. Erityisesti AC-moottorin säteittäinen voimaaalto vaikuttaa samanaikaisesti moottorin staattoriin ja roottoriin ja tuottaa magneettisen piirin vääristymän. Staattori-runko- ja roottorikotelorakenne ovat moottorimelun tärkein säteilylähde.Jos säteittäinen voima on lähellä tai yhtä suuri kuin staattori-kantajärjestelmän luonnollinen taajuus, tapahtuu resonanssia, joka aiheuttaa moottorin staattorijärjestelmän muodonmuutoksia ja tärinää ja akustista kohinaa. Useimmissa tapauksissa
matalataajuisen 2f, korkean kertaluvun säteittäisvoiman aiheuttama magnetostriktiivinen kohina on mitätön (f on moottorin perustaajuus, p on moottorin napaparien lukumäärä). Magnetostriktion indusoima säteittäinen voima voi kuitenkin saavuttaa noin 50 % ilmaraon magneettikentän indusoimasta säteittäisvoimasta. Vaihtosuuntaajan käyttämälle moottorille sen staattorikäämien virrassa on korkean kertaluvun aika-aallot, joten aika-aallot synnyttävät lisävääntömomenttia, joka on yleensä suurempi kuin avaruusaaltojen synnyttämä sykkivä vääntömomentti. iso.Lisäksi tasasuuntaajayksikön synnyttämä jännitteen aaltoilu välittyy välipiirin kautta myös invertteriin, jolloin syntyy toisenlainen sykkivä vääntömomentti. Kestomagneettisynkronisen moottorin sähkömagneettisen melun osalta Maxwell-voima ja magnetostriktiivinen voima ovat tärkeimmät moottorin tärinää ja melua aiheuttavat tekijät.
Moottorin staattorin värähtelyominaisuudet Moottorin sähkömagneettinen kohina ei liity pelkästään ilmaraon magneettikentän synnyttämän sähkömagneettisen voima-aallon taajuuteen, järjestykseen ja amplitudiin, vaan myös moottorin rakenteen luonnolliseen tilaan.Sähkömagneettinen kohina syntyy pääasiassa moottorin staattorin ja kotelon tärinästä.Siksi staattorin ominaistaajuuden ennustaminen etukäteen teoreettisten kaavojen tai simulaatioiden avulla sekä sähkömagneettisen voimataajuuden ja staattorin ominaistaajuuden porrastaminen on tehokas tapa vähentää sähkömagneettista kohinaa. Kun moottorin säteittäisen voima-aallon taajuus on yhtä suuri tai lähellä staattorin tietyn kertaluvun ominaistaajuutta, syntyy resonanssi.Tällä hetkellä, vaikka säteittäisen voima-aallon amplitudi ei olisi suuri, se aiheuttaa staattorin suuren värähtelyn, jolloin syntyy suuri sähkömagneettinen kohina.Moottorimelun kannalta tärkeintä on tutkia luonnollisia moodeja, joissa säteittäinen värähtely on pääasiallinen, aksiaalinen järjestys on nolla ja tilamuotomuoto on kuudennen kertaluvun alapuolella, kuten kuvassa näkyy. 
Staattorin värähtelymuoto
Analysoitaessa moottorin värähtelyominaisuuksia, johtuen vaimennuksen rajoitetusta vaikutuksesta moottorin staattorin tilamuotoon ja taajuuteen, se voidaan jättää huomiotta.Rakenteellinen vaimennus on värähtelytasojen alentamista lähellä resonanssitaajuutta käyttämällä suurta energianhäviömekanismia, kuten kuvassa, ja se otetaan huomioon vain resonanssitaajuudella tai sen lähellä. 
vaimennusvaikutus
Staattoriin käämien lisäämisen jälkeen rautasydänraon käämien pinta käsitellään lakalla, eristyspaperi, lakka ja kuparilanka kiinnitetään toisiinsa ja myös raossa oleva eristyspaperi kiinnittyy tiiviisti hampaisiin. rautaytimestä.Siksi raon sisäisellä käämityksellä on tietty jäykkyysvaikutus rautasydämeen, eikä sitä voida pitää lisämassana.Kun analysoinnissa käytetään elementtimenetelmää, on tarpeen saada parametreja, jotka kuvaavat erilaisia mekaanisia ominaisuuksia hammastuksen käämien materiaalin mukaan.Prosessin toteutuksen aikana yritä varmistaa kastomaalin laatu, lisätä kelan käämityksen kireyttä, parantaa käämin ja rautasydämen tiiviyttä, lisätä moottorin rakenteen jäykkyyttä, lisätä luonnollista taajuutta välttääksesi resonanssia, vähentää värähtelyn amplitudia ja vähentää sähkömagneettisia aaltoja. melua. Staattorin luonnollinen taajuus sen jälkeen, kun se on puristettu koteloon, on erilainen kuin yksittäisen staattorin sydämen. Kotelo voi merkittävästi parantaa staattorirakenteen kiinteää taajuutta, erityisesti matalan asteen kiinteää taajuutta. Pyörimisnopeuden toimintapisteiden kasvu lisää vaikeutta välttää resonanssi moottorin suunnittelussa.Moottoria suunniteltaessa kuorirakenteen monimutkaisuus tulee minimoida ja moottorirakenteen luonnollista taajuutta voidaan lisätä lisäämällä sopivasti vaipan paksuutta resonanssin välttämiseksi.Lisäksi on erittäin tärkeää asettaa staattorin sydämen ja kotelon välinen kosketussuhde järkevästi käytettäessä elementtiestimaattia.
Moottoreiden sähkömagneettinen analyysi Tärkeänä moottorin sähkömagneettisen suunnittelun indikaattorina magneettinen tiheys voi yleensä heijastaa moottorin toimintatilaa.Siksi ensin poimimme ja tarkistamme magneettisen tiheyden arvon, ensimmäinen on varmistaa simulaation tarkkuus ja toinen on tarjota perusta myöhemmälle sähkömagneettisen voiman poistamiselle.Poistettu moottorin magneettisen tiheyden pilvikaavio on esitetty seuraavassa kuvassa. 
Pilvikartasta voidaan nähdä, että magneettinen tiheys magneettisen eristyssillan kohdassa on paljon suurempi kuin staattorin ja roottorin sydämen BH-käyrän käännepiste, jolla voi olla parempi magneettinen eristysvaikutus. 
Poimi moottorin ilmaraon ja hampaiden asennon magneettiset tiheydet, piirrä käyrä ja näet moottorin ilmaraon magneettitiheyden ja hampaiden magneettitiheyden erityisarvot. Hampaan magneettinen tiheys on tietyllä etäisyydellä materiaalin käännepisteestä, jonka oletetaan johtuvan suuresta rautahäviöstä, kun moottori on suunniteltu suurelle nopeudelle.
Moottorin modaalianalyysi Määrittele moottorin rakennemallin ja ruudukon perusteella materiaali, määrittele staattorin ydin rakenneteräkseksi ja määrittele kotelo alumiinimateriaaliksi ja tee modaalianalyysi moottorista kokonaisuutena.Moottorin yleistila saadaan alla olevan kuvan mukaisesti. 
ensimmäisen asteen tilamuoto 
toisen asteen tilan muoto 
kolmannen asteen tilamuoto
Moottorin harmoninen vaste analysoidaan ja värinäkiihtyvyyden tulokset eri nopeuksilla on esitetty alla olevassa kuvassa. 
1000Hz säteittäinen kiihtyvyys 
1500 Hz säteittäinen kiihtyvyys
2000Hz säteittäinen kiihtyvyys
Postitusaika: 13.6.2022