Ստատորի էլեկտրամագնիսական ուժի ազդեցության ուսումնասիրություն
Շարժիչում ստատորի էլեկտրամագնիսական աղմուկի վրա հիմնականում ազդում են երկու գործոն՝ էլեկտրամագնիսական գրգռման ուժը և կառուցվածքային արձագանքը և ձայնային ճառագայթումը, որն առաջանում է համապատասխան գրգռման ուժից: Հետազոտության ակնարկ.
Պրոֆեսոր ZQZhu-ն Շեֆիլդի համալսարանից, Մեծ Բրիտանիա և այլն, անալիտիկ մեթոդով ուսումնասիրել է մշտական մագնիսական շարժիչի ստատորի էլեկտրամագնիսական ուժը և աղմուկը, մշտական մագնիսական առանց խոզանակի շարժիչի էլեկտրամագնիսական ուժի տեսական ուսումնասիրությունը և մշտական մագնիսի թրթռումը: մագնիս առանց խոզանակի DC շարժիչ 10 բևեռներով և 9 անցքերով: Ուսումնասիրված է աղմուկը, տեսականորեն ուսումնասիրված է էլեկտրամագնիսական ուժի և ստատորի ատամի լայնության կապը և վերլուծված ոլորող մոմենտ ալիքի և թրթռման և աղմուկի օպտիմալացման արդյունքների միջև կապը:Պրոֆեսոր Թանգ Ռենյուանը և Սոնգ Ժիհուանը Շենյանգի տեխնոլոգիական համալսարանից տրամադրեցին ամբողջական վերլուծական մեթոդ՝ մշտական մագնիսական շարժիչի էլեկտրամագնիսական ուժի և դրա ներդաշնակության ուսումնասիրության համար, որը տեսական աջակցություն է տրամադրել մշտական մագնիսական շարժիչի աղմուկի տեսության հետագա հետազոտություններին:Էլեկտրամագնիսական թրթռման աղմուկի աղբյուրը վերլուծվում է մշտական մագնիսական սինխրոն շարժիչի շուրջ, որը սնուցվում է սինուս ալիքով և հաճախականության փոխարկիչով, ուսումնասիրվում է օդային բացվածքի մագնիսական դաշտի բնորոշ հաճախականությունը, նորմալ էլեկտրամագնիսական ուժը և թրթռման աղմուկը, և ուսումնասիրվում է ոլորող մոմենտ ստեղծելու պատճառը։ ալիքը վերլուծվում է: Մեծ ոլորող մոմենտների իմպուլսացիան մոդելավորվել և ստուգվել է փորձարարական եղանակով՝ օգտագործելով Տարրը, և ոլորող մոմենտների իմպուլսացիան տարբեր բևեռների հարմարանքների պայմաններում, ինչպես նաև օդի բացվածքի երկարության, բևեռային աղեղի գործակիցի, շեղված անկյան և անցքի լայնության ազդեցությունը ոլորող մոմենտի իմպուլսացիայի վրա: .Էլեկտրամագնիսական շառավղային ուժի և շոշափող ուժի մոդելը և համապատասխան մոդալ մոդելավորումն իրականացվում է, էլեկտրամագնիսական ուժի և թրթռման աղմուկի արձագանքը վերլուծվում է հաճախականության տիրույթում և վերլուծվում է ձայնային ճառագայթման մոդելը, և կատարվում են համապատասխան մոդելավորում և փորձարարական հետազոտություն: Նշվում է, որ մշտական մագնիսական շարժիչի ստատորի հիմնական ռեժիմները ներկայացված են նկարում:
Մշտական մագնիսական շարժիչի հիմնական ռեժիմը
Շարժիչի մարմնի կառուցվածքի օպտիմալացման տեխնոլոգիաՇարժիչի հիմնական մագնիսական հոսքը էապես շառավղով մտնում է օդային բացը և առաջացնում է ճառագայթային ուժեր ստատորի և ռոտորի վրա՝ առաջացնելով էլեկտրամագնիսական թրթռում և աղմուկ:Միևնույն ժամանակ, այն առաջացնում է շոշափող պահ և առանցքային ուժ՝ առաջացնելով շոշափող թրթռում և առանցքային թրթռում։Շատ դեպքերում, ինչպիսիք են ասիմետրիկ շարժիչները կամ միաֆազ շարժիչները, առաջացած շոշափող թրթռումը շատ մեծ է, և հեշտ է առաջացնել շարժիչին միացված բաղադրիչների ռեզոնանս, ինչը հանգեցնում է ճառագայթվող աղմուկի:Էլեկտրամագնիսական աղմուկը հաշվարկելու և այդ աղմուկները վերլուծելու և վերահսկելու համար անհրաժեշտ է իմանալ դրանց աղբյուրը, որն ուժի ալիքն է, որն առաջացնում է թրթռում և աղմուկ:Այդ իսկ պատճառով էլեկտրամագնիսական ուժային ալիքների վերլուծությունն իրականացվում է օդային բացվածքի մագնիսական դաշտի վերլուծության միջոցով։Ենթադրենք, որ ստատորի կողմից արտադրված մագնիսական հոսքի խտության ալիքը և մագնիսական հոսքի խտության ալիքըռոտորի կողմից արտադրված է, ապա դրանց բաղադրյալ մագնիսական հոսքի խտության ալիքը օդային բացվածքում կարող է արտահայտվել հետևյալ կերպ.
Գործոնները, ինչպիսիք են ստատորի և ռոտորի ճեղքերը, ոլորուն բաշխումը, մուտքային հոսանքի ալիքի ձևի աղավաղումը, օդի բացվածքի թափանցելիության տատանումը, ռոտորի էքսցենտրիկությունը և նույն անհավասարակշռությունը կարող են հանգեցնել մեխանիկական դեֆորմացիայի, իսկ հետո՝ թրթռման: Տիեզերական ներդաշնակությունները, ժամանակի ներդաշնակությունը, ներդաշնակության ներդաշնակությունը, էքսցենտրիկության ներդաշնակությունը և մագնիսական ուժի մագնիսական հագեցվածությունը բոլորն առաջացնում են ուժի և ոլորող մոմենտների ավելի բարձր ներդաշնակություն: Հատկապես շառավղային ուժի ալիքը AC շարժիչում, այն կգործի շարժիչի ստատորի և ռոտորի վրա միաժամանակ և կառաջացնի մագնիսական շղթայի խեղաթյուրում:Ստատոր-շրջանակ և ռոտոր-պատյան կառուցվածքը շարժիչի աղմուկի հիմնական ճառագայթման աղբյուրն է:Եթե ճառագայթային ուժը մոտ է կամ հավասար է ստատոր-բազային համակարգի բնական հաճախականությանը, տեղի կունենա ռեզոնանս, որը կառաջացնի շարժիչի ստատորի համակարգի դեֆորմացիա և առաջացնի թրթռում և ակուստիկ աղմուկ:Շատ դեպքերում,ցածր հաճախականության 2f, բարձր կարգի շառավղային ուժից առաջացած մագնիսական նեղացնող աղմուկը աննշան է (f-ը շարժիչի հիմնական հաճախականությունն է, p-ը շարժիչի բևեռների զույգերի թիվն է): Այնուամենայնիվ, մագնիսական սեղմման արդյունքում առաջացած ճառագայթային ուժը կարող է հասնել օդի բացվածքի մագնիսական դաշտի կողմից առաջացած ճառագայթային ուժի մոտ 50%-ին:Ինվերտորով շարժվող շարժիչի համար, իր ստատորի ոլորումների հոսանքում բարձր կարգի ժամանակային ներդաշնակությունների առկայության պատճառով, ժամանակային հարմոնիկները կառաջացնեն լրացուցիչ իմպուլսային ոլորող մոմենտ, որը սովորաբար ավելի մեծ է, քան տիեզերական ներդաշնակության կողմից առաջացած իմպուլսացիոն ոլորող մոմենտը: մեծ.Բացի այդ, ուղղիչ միավորի կողմից առաջացած լարման ալիքը նույնպես փոխանցվում է ինվերտորին միջանկյալ սխեմայի միջոցով, ինչի արդյունքում առաջանում է այլ տեսակի պուլսացիոն ոլորող մոմենտ:Ինչ վերաբերում է մշտական մագնիսների համաժամանակյա շարժիչի էլեկտրամագնիսական աղմուկին, ապա Մաքսվելի ուժը և մագնիսական սեղմող ուժը շարժիչի թրթռում և աղմուկ առաջացնող հիմնական գործոններն են:
Շարժիչի ստատորի թրթռման բնութագրերըՇարժիչի էլեկտրամագնիսական աղմուկը կապված է ոչ միայն օդային բացվածքի մագնիսական դաշտի կողմից առաջացած էլեկտրամագնիսական ուժի ալիքի հաճախականության, կարգի և ամպլիտուդի հետ, այլև կապված է շարժիչի կառուցվածքի բնական ռեժիմի հետ:Էլեկտրամագնիսական աղմուկը հիմնականում առաջանում է շարժիչի ստատորի և պատյանների թրթռումից:Հետևաբար, տեսական բանաձևերի կամ սիմուլյացիաների միջոցով նախօրոք կանխատեսել ստատորի բնական հաճախականությունը և էլեկտրամագնիսական ուժի հաճախականությունը և ստատորի բնական հաճախականությունը ցնցելը արդյունավետ միջոց է էլեկտրամագնիսական աղմուկը նվազեցնելու համար:Երբ շարժիչի ճառագայթային ուժի ալիքի հաճախականությունը հավասար է կամ մոտ է ստատորի որոշակի կարգի բնական հաճախականությանը, առաջանում է ռեզոնանս:Այս պահին, նույնիսկ եթե ճառագայթային ուժի ալիքի ամպլիտուդը մեծ չէ, այն կառաջացնի ստատորի մեծ թրթռում, դրանով իսկ առաջացնելով մեծ էլեկտրամագնիսական աղմուկ:Շարժիչային աղմուկի համար ամենակարևորը բնական ռեժիմներն ուսումնասիրելն է ճառագայթային թրթիռով որպես հիմնական, առանցքային կարգը զրո է, իսկ տարածական ռեժիմի ձևը վեցերորդ կարգից ցածր է, ինչպես ցույց է տրված նկարում:
Ստատորի թրթռման ձևը
Շարժիչի թրթռման բնութագրերը վերլուծելիս, շարժիչի ստատորի ռեժիմի ձևի և հաճախականության վրա խոնավության սահմանափակ ազդեցության պատճառով, այն կարելի է անտեսել:Կառուցվածքային ամորտիզացիան ռեզոնանսային հաճախականության մոտ թրթռումների մակարդակների նվազումն է՝ կիրառելով էներգիայի ցրման բարձր մեխանիզմ, ինչպես ցույց է տրված, և դիտարկվում է միայն ռեզոնանսային հաճախականության վրա կամ մոտ:
խամրող ազդեցություն
Ստատորին ոլորուններ ավելացնելուց հետո երկաթե միջուկի բացվածքի ոլորունների մակերեսը մշակվում է լաքով, մեկուսիչ թուղթը, լաքը և պղնձե մետաղալարը կցվում են միմյանց, իսկ բացվածքի մեկուսիչ թուղթը նույնպես սերտորեն ամրացվում է ատամներին: երկաթի միջուկից:Հետևաբար, ներքևի ոլորուն ունի որոշակի կոշտություն երկաթի միջուկին և չի կարող դիտարկվել որպես լրացուցիչ զանգված:Երբ վերլուծության համար օգտագործվում է վերջավոր տարրերի մեթոդը, անհրաժեշտ է ձեռք բերել այնպիսի պարամետրեր, որոնք բնութագրում են տարբեր մեխանիկական հատկությունները ըստ ոլորունների նյութի:Գործընթացի իրականացման ընթացքում փորձեք ապահովել ներծծվող ներկի որակը, բարձրացնել կծիկի ոլորման լարվածությունը, բարելավել ոլորման և երկաթի միջուկի խստությունը, բարձրացնել շարժիչի կառուցվածքի կոշտությունը, բարձրացնել բնական հաճախականությունը խուսափելու համար: ռեզոնանսը, նվազեցնել թրթռման ամպլիտուդան և նվազեցնել էլեկտրամագնիսական ալիքները: աղմուկ.Պատյան մեջ սեղմելուց հետո ստատորի բնական հաճախականությունը տարբերվում է ստատորի մեկ միջուկից: Պատյանը կարող է զգալիորեն բարելավել ստատորի կառուցվածքի ամուր հաճախականությունը, հատկապես ցածր կարգի պինդ հաճախականությունը: Պտտման արագության գործառնական կետերի ավելացումը մեծացնում է շարժիչի նախագծման մեջ ռեզոնանսից խուսափելու դժվարությունը:Շարժիչը նախագծելիս կեղևի կառուցվածքի բարդությունը պետք է նվազագույնի հասցվի, և շարժիչի կառուցվածքի բնական հաճախականությունը կարող է մեծացվել՝ համապատասխան կերպով բարձրացնելով պատյանի հաստությունը՝ ռեզոնանսի առաջացումից խուսափելու համար:Ի լրումն, շատ կարևոր է ողջամտորեն սահմանել ստատորի միջուկի և պատյանների միջև շփման հարաբերությունը վերջավոր տարրերի գնահատում օգտագործելիս:
Շարժիչների էլեկտրամագնիսական վերլուծությունՈրպես շարժիչի էլեկտրամագնիսական դիզայնի կարևոր ցուցիչ, մագնիսական խտությունը սովորաբար կարող է արտացոլել շարժիչի աշխատանքային վիճակը:Հետևաբար, մենք նախ արդյունահանում և ստուգում ենք մագնիսական խտության արժեքը, առաջինը՝ սիմուլյացիայի ճշգրտությունը ստուգելու համար, իսկ երկրորդը՝ հիմք է ստեղծում էլեկտրամագնիսական ուժի հետագա արդյունահանման համար:Շարժիչի արդյունահանված մագնիսական խտության ամպի դիագրամը ներկայացված է հետևյալ նկարում:
Ամպի քարտեզից երևում է, որ մագնիսական խտությունը մագնիսական մեկուսացման կամրջի դիրքում շատ ավելի բարձր է, քան ստատորի և ռոտորի միջուկի BH կորի թեքման կետը, ինչը կարող է ավելի լավ մագնիսական մեկուսացման էֆեկտ խաղալ:
Օդի բացը հոսքի խտության կորՀեռացրեք շարժիչի օդի բացվածքի և ատամի դիրքի մագնիսական խտությունները, գծեք կոր, և դուք կարող եք տեսնել շարժիչի օդի բացվածքի մագնիսական խտության և ատամի մագնիսական խտության հատուկ արժեքները: Ատամի մագնիսական խտությունը որոշակի հեռավորություն է նյութի թեքման կետից, որը ենթադրվում է, որ պայմանավորված է երկաթի մեծ կորստով, երբ շարժիչը նախագծված է բարձր արագությամբ:
Շարժիչային մոդալների վերլուծությունՇարժիչի կառուցվածքի մոդելի և ցանցի հիման վրա սահմանեք նյութը, սահմանեք ստատորի միջուկը որպես կառուցվածքային պողպատ, իսկ պատյանը սահմանեք որպես ալյումինե նյութ և կատարեք մոդալ վերլուծություն շարժիչի վրա որպես ամբողջություն:Շարժիչի ընդհանուր ռեժիմը ստացվում է, ինչպես ցույց է տրված ստորև նկարում:
առաջին կարգի ռեժիմի ձևը
երկրորդ կարգի ռեժիմի ձևը
երրորդ կարգի ռեժիմի ձևը
Շարժիչի թրթռումների վերլուծությունՎերլուծվում է շարժիչի ներդաշնակ արձագանքը, և տարբեր արագություններով թրթռման արագացման արդյունքները ներկայացված են ստորև նկարում: