Қозғалтқыштағы статордың электромагниттік шуына негізінен екі фактор әсер етеді, электромагниттік қоздыру күші және тиісті қозу күшінен туындаған құрылымдық жауап және акустикалық сәулелену. Зерттеуге шолу.
Шеффилд университетінің профессоры ZQZhu, Ұлыбритания және т.б. аналитикалық әдіспен тұрақты магнитті қозғалтқыш статорының электромагниттік күші мен шуын, тұрақты магнитті щеткасыз қозғалтқыштың электромагниттік күшін теориялық тұрғыдан зерттеуді және тұрақты қозғалтқыштың тербелісін пайдаланды. 10 полюсі және 9 слоттары бар магнитті щеткасыз тұрақты ток қозғалтқышы. Шу зерттеледі, электромагниттік күш пен статор тісінің ені арасындағы байланыс теориялық тұрғыдан зерттеледі, момент толқыны мен діріл мен шуды оңтайландыру нәтижелері арасындағы байланыс талданады.Шэньян технологиялық университетінің профессоры Тан Рэньюан мен Сонг Жихуан тұрақты магнит қозғалтқышындағы электромагниттік күшті және оның гармоникасын зерттеудің толық аналитикалық әдісін ұсынды, бұл тұрақты магнитті қозғалтқыштың шу теориясын одан әрі зерттеуге теориялық қолдау көрсетті.Электромагниттік діріл шуының көзі синустық толқынмен және жиілік түрлендіргішімен жұмыс істейтін тұрақты магнитті синхронды қозғалтқыштың айналасында талданады, ауа саңылауының магнит өрісінің сипаттамалық жиілігі, қалыпты электромагниттік күш пен діріл шуы зерттеледі және моменттің себебі. толқын талданады. Крутящий моменттің пульсациясы Элементті пайдаланып эксперименталды түрде имитацияланды және тексерілді, сондай-ақ слот-полюске сәйкестендірудің әртүрлі жағдайларындағы моменттің пульсациясы, сондай-ақ ауа саңылауының ұзындығы, полюс доғасының коэффициенті, қисық бұрышы және ойық енінің момент пульсациясына әсері талданды. .Электромагниттік радиалды күш пен тангенциалды күш моделі және сәйкес модальды модельдеу жүзеге асырылады, электромагниттік күш пен діріл шуының реакциясы жиілік аймағында және акустикалық сәулелену моделі талданады, сәйкес модельдеу және эксперименталды зерттеулер жүргізіледі. Тұрақты магнитті қозғалтқыш статорының негізгі режимдері суретте көрсетілгені көрсетілген.
Тұрақты магнитті қозғалтқыштың негізгі режимі
Қозғалтқыш корпусының құрылымын оңтайландыру технологиясыҚозғалтқыштағы негізгі магнит ағыны ауа саңылауына айтарлықтай радиалды түрде енеді және статор мен роторға радиалды күштер тудырады, электромагниттік діріл мен шуды тудырады.Сонымен бірге ол тангенциалды діріл мен осьтік діріл тудыратын тангенциалды момент пен осьтік күшті тудырады.Көптеген жағдайларда, мысалы, асимметриялық қозғалтқыштар немесе бір фазалы қозғалтқыштар, генерацияланған тангенциалды діріл өте үлкен және қозғалтқышқа қосылған компоненттердің резонансын тудыруы оңай, нәтижесінде сәулеленген шу пайда болады.Электромагниттік шуды есептеу және бұл шуларды талдау және бақылау үшін олардың көзін білу қажет, бұл діріл мен шуды тудыратын күш толқыны.Осы себепті электромагниттік күш толқындарын талдау ауа-аралық магнит өрісін талдау арқылы жүзеге асырылады.Статор шығаратын магнит ағынының тығыздығы толқыны , ал магнит ағынының тығыздығы толқыны деп есептесекротор арқылы өндіріледі, онда ауа саңылауындағы олардың композиттік магнит ағынының тығыздығы толқынын келесі түрде көрсетуге болады:
Статор мен ротордың ойықтары, орамалардың таралуы, кіріс тоғының толқын пішінінің бұрмалануы, ауа саңылауларының өткізгіштігінің ауытқуы, ротордың эксцентриктілігі және бірдей теңгерімсіздік сияқты факторлар механикалық деформацияға, содан кейін дірілге әкелуі мүмкін. Кеңістік гармоникасы, уақыт гармоникасы, ұяшық гармоникасы, эксцентристік гармоника және магнитті қозғаушы күштің магниттік қанығуы күш пен моменттің жоғары гармоникасын тудырады. Әсіресе айнымалы ток қозғалтқышындағы радиалды күш толқыны, ол бір уақытта қозғалтқыштың статоры мен роторына әсер етеді және магнит тізбегінің бұрмалануын тудырады.Статор-қаңқа және ротор корпусының құрылымы қозғалтқыш шуының негізгі сәулелену көзі болып табылады.Егер радиалды күш статор-базалық жүйенің табиғи жиілігіне жақын немесе оған тең болса, резонанс пайда болады, бұл қозғалтқыш статор жүйесінің деформациясын тудырады және діріл мен акустикалық шуды тудырады.Көп жағдайда,төмен жиілікті 2f, жоғары ретті радиалды күш әсерінен туындаған магнитострикциялық шу елеусіз (f - қозғалтқыштың негізгі жиілігі, p - қозғалтқыш полюстерінің саны). Дегенмен, магнитострикциямен индукцияланған радиалды күш ауа аралық магнит өрісі индукциялаған радиалды күштің шамамен 50% жетуі мүмкін.Инвертормен басқарылатын қозғалтқыш үшін оның статор орамаларының тоғында жоғары ретті уақыт гармоникаларының болуына байланысты, уақыт гармоникасы қосымша пульсирлеу моментін жасайды, ол әдетте ғарыш гармоникасы тудыратын пульсирлеу моментінен үлкен болады. үлкен.Сонымен қатар, түзеткіш блогы тудыратын кернеу толқыны аралық контур арқылы инверторға беріледі, нәтижесінде пульсирлеу моментінің басқа түрі пайда болады.Тұрақты магнитті синхронды қозғалтқыштың электромагниттік шуына келетін болсақ, Максвелл күші мен магнитострикциялық күш қозғалтқыштың дірілі мен шуылын тудыратын негізгі факторлар болып табылады.
Қозғалтқыш статорының тербеліс сипаттамаларыҚозғалтқыштың электромагниттік шуы ауа саңылауының магнит өрісі тудыратын электромагниттік күш толқынының жиілігіне, тәртібіне және амплитудасына ғана емес, сонымен қатар қозғалтқыш құрылымының табиғи режиміне де қатысты.Электромагниттік шу негізінен қозғалтқыш статоры мен корпусының дірілінен пайда болады.Сондықтан алдын ала теориялық формулалар немесе модельдеу арқылы статордың табиғи жиілігін болжау және электромагниттік күштің жиілігін және статордың табиғи жиілігін шатастыру электромагниттік шуды азайтудың тиімді құралы болып табылады.Қозғалтқыштың радиалды күш толқынының жиілігі статордың белгілі бір ретінің табиғи жиілігіне тең немесе жақын болған кезде резонанс пайда болады.Бұл кезде радиалды күш толқынының амплитудасы үлкен болмаса да, ол статордың үлкен дірілін тудырады, сол арқылы үлкен электромагниттік шуды тудырады.Қозғалтқыш шуы үшін ең бастысы радиалды тербеліспен табиғи режимдерді негізгі ретінде зерттеу, осьтік реті нөлге тең, ал кеңістіктік режим кескіні суретте көрсетілгендей алтыншы реттен төмен.
Статор тербеліс формасы
Қозғалтқыштың діріл сипаттамаларын талдау кезінде демпфингтің қозғалтқыш статорының режимдік пішіні мен жиілігіне әсер етуінің шектеулі болуына байланысты оны елемеуге болады.Құрылымдық демпферлік - бұл көрсетілгендей жоғары энергияны бөлу механизмін қолдану арқылы резонанстық жиілікке жақын діріл деңгейлерін азайту және тек резонанстық жиілікте немесе оған жақын жерде қарастырылады.
демпферлік әсер
Орамдарды статорға қосқаннан кейін темір өзек ойығындағы орамалардың беті лакпен өңделеді, оқшаулағыш қағаз, лак және мыс сым бір-біріне бекітіледі, ал ойықтағы оқшаулағыш қағаз да тістерге тығыз бекітіледі. темір өзегінен.Сондықтан саңылаудың ішіндегі орамның темір өзегіне белгілі бір қаттылық үлесі бар және оны қосымша масса ретінде қарастыруға болмайды.Талдау үшін ақырлы элементтер әдісін қолданғанда тісті орамалардың материалына сәйкес әртүрлі механикалық қасиеттерді сипаттайтын параметрлерді алу қажет.Процесті жүзеге асыру кезінде батыру бояуының сапасын қамтамасыз етуге тырысыңыз, орам орамының кернеуін жоғарылатыңыз, орамның және темір өзегінің герметикалығын жақсартуға, қозғалтқыш құрылымының қаттылығын арттыруға, табиғи жиілікті арттыруға тырысыңыз. резонансты, тербеліс амплитудасын азайтады және электромагниттік толқындарды азайтады. шу.Корпусқа басылғаннан кейінгі статордың табиғи жиілігі бір статор өзегінен өзгеше. Корпус статор құрылымының қатты жиілігін, әсіресе төменгі ретті қатты жиілікті айтарлықтай жақсарта алады. Айналу жылдамдығының жұмыс нүктелерінің ұлғаюы қозғалтқыш дизайнындағы резонансты болдырмаудың қиындығын арттырады.Қозғалтқышты жобалау кезінде қабық құрылымының күрделілігін азайту керек, ал резонанстың пайда болуын болдырмау үшін қабықтың қалыңдығын тиісті түрде арттыру арқылы қозғалтқыш құрылымының табиғи жиілігін арттыруға болады.Сонымен қатар, соңғы элементтерді бағалауды пайдалану кезінде статор өзегі мен корпус арасындағы байланыс қатынасын орынды орнату өте маңызды.
Қозғалтқыштардың электромагниттік талдауыҚозғалтқыштың электромагниттік дизайнының маңызды көрсеткіші ретінде магниттік тығыздық әдетте қозғалтқыштың жұмыс күйін көрсете алады.Сондықтан, біз алдымен магниттік тығыздық мәнін шығарып, тексереміз, біріншісі - модельдеу дәлдігін тексеру, екіншісі - электромагниттік күшті кейіннен алу үшін негізді қамтамасыз ету.Алынған қозғалтқыштың магниттік тығыздығының бұлт диаграммасы келесі суретте көрсетілген.
Бұлтты картадан магниттік оқшаулау көпірінің орнындағы магниттік тығыздық статор мен ротор өзегінің BH қисығының иілу нүктесінен әлдеқайда жоғары екенін көруге болады, бұл магниттік оқшаулау әсерін жақсырақ атқара алады.
Ауа саңылауының ағынының тығыздығының қисығыҚозғалтқыштың ауа саңылауының магниттік тығыздықтарын және тістердің орналасуын шығарып, қисық сызыңыз және қозғалтқыш ауа саңылауының магниттік тығыздығы мен тістің магниттік тығыздығының нақты мәндерін көре аласыз. Тістің магниттік тығыздығы материалдың иілу нүктесінен белгілі бір қашықтық болып табылады, бұл қозғалтқыш жоғары жылдамдықта жобаланған кезде темірдің жоғары жоғалуынан туындады деп болжанады.
Қозғалтқыш модальды талдауҚозғалтқыш құрылымының үлгісі мен торына сүйене отырып, материалды анықтаңыз, статор өзегін құрылымдық болат ретінде анықтаңыз, ал корпусты алюминий материалы ретінде анықтаңыз және тұтастай қозғалтқышқа модальды талдау жасаңыз.Қозғалтқыштың жалпы режимі төмендегі суретте көрсетілгендей алынады.
бірінші ретті режим пішіні
екінші ретті режим пішіні
үшінші ретті режим пішіні
Қозғалтқыш дірілін талдауҚозғалтқыштың гармоникалық реакциясы талданады және әртүрлі жылдамдықтардағы діріл үдеуінің нәтижелері төмендегі суретте көрсетілген.
1000Гц радиалды үдеу
1500Гц радиалды үдеу
2000Гц радиалды үдеуЖіберу уақыты: 13 маусым 2022 ж