Statoriaus elektromagnetinės jėgos įtakos tyrimas Variklyje esančio statoriaus elektromagnetiniam triukšmui daugiausia įtakos turi du veiksniai: elektromagnetinio sužadinimo jėga ir struktūrinis atsakas bei akustinė spinduliuotė, kurią sukelia atitinkama sužadinimo jėga. Tyrimo apžvalga.
Profesorius ZQZhu iš Šefildo universiteto, JK ir kt., naudojo analitinį metodą nuolatinio magneto variklio statoriaus elektromagnetinei jėgai ir triukšmui tirti, nuolatinio magneto bešepetėlio variklio elektromagnetinės jėgos teoriniam tyrimui ir nuolatinio magneto variklio vibracijai. Magnetinis bešepetėlis nuolatinės srovės variklis su 10 polių ir 9 lizdais. Tiriamas triukšmas, teoriškai tiriamas ryšys tarp elektromagnetinės jėgos ir statoriaus danties pločio, analizuojamas ryšys tarp sukimo momento pulsacijos ir vibracijos bei triukšmo optimizavimo rezultatų. Profesorius Tang Renyuan ir Song Zhihuan iš Šenjango technologijos universiteto pateikė išsamų analitinį metodą elektromagnetinei jėgai ir jos harmonikoms nuolatinio magneto variklyje tirti, o tai suteikė teorinę paramą tolesniems nuolatinio magneto variklio triukšmo teorijos tyrimams.Analizuojamas elektromagnetinės vibracijos triukšmo šaltinis aplink nuolatinio magneto sinchroninį variklį, maitinamą sinusine banga ir dažnio keitikliu, tiriamas būdingas oro tarpo magnetinio lauko dažnis, normali elektromagnetinė jėga ir vibracijos triukšmas bei sukimo momento priežastis. raibuliavimas analizuojamas. Sukimo momento pulsacija buvo imituojama ir patikrinta eksperimentiškai naudojant elementą, o sukimo momento pulsavimas esant skirtingoms plyšio poliaus pritaikymo sąlygoms, taip pat oro tarpo ilgio, poliaus lanko koeficiento, nuožulnojo kampo ir plyšio pločio įtaka sukimo momento pulsacijai. . Atliekamas elektromagnetinės radialinės jėgos ir tangentinės jėgos modelis bei atitinkamas modalinis modeliavimas, analizuojamas elektromagnetinės jėgos ir vibracijos triukšmo atsakas dažnių srityje ir akustinės spinduliuotės modelis bei atliekamas atitinkamas modeliavimas ir eksperimentiniai tyrimai. Pabrėžiama, kad pagrindiniai nuolatinio magneto variklio statoriaus režimai parodyti paveikslėlyje. 
Pagrindinis nuolatinio magneto variklio režimas
Variklio kėbulo struktūros optimizavimo technologija Pagrindinis variklio magnetinis srautas į oro tarpą patenka iš esmės radialiai ir sukuria radialines jėgas ant statoriaus ir rotoriaus, sukeldamas elektromagnetinę vibraciją ir triukšmą.Tuo pačiu metu jis sukuria tangentinį momentą ir ašinę jėgą, sukeldamas tangentinę vibraciją ir ašinę vibraciją.Daugeliu atvejų, pvz., asimetrinių variklių ar vienfazių variklių, sukuriama tangentinė vibracija yra labai didelė, todėl lengva sukelti prie variklio prijungtų komponentų rezonansą, dėl kurio atsiranda spinduliuojamas triukšmas.Norint apskaičiuoti elektromagnetinį triukšmą, analizuoti ir valdyti šiuos triukšmus, būtina žinoti jų šaltinį, tai yra jėgos banga, kuri sukuria vibraciją ir triukšmą.Dėl šios priežasties elektromagnetinės jėgos bangų analizė atliekama analizuojant oro tarpo magnetinį lauką. Darant prielaidą, kad statoriaus sukuriama magnetinio srauto tankio banga yra , o magnetinio srauto tankio banga
gaminamas rotoriaus
, tada jų sudėtinė magnetinio srauto tankio banga oro tarpelyje gali būti išreikšta taip:
Tokie veiksniai kaip statoriaus ir rotoriaus išpjova, apvijų pasiskirstymas, įvesties srovės bangos formos iškraipymas, oro tarpo pralaidumo svyravimai, rotoriaus ekscentriškumas ir tas pats disbalansas gali sukelti mechaninę deformaciją, o vėliau – vibraciją. Erdvės harmonikos, laiko harmonikos, plyšių harmonikos, ekscentriškumo harmonikos ir magnetinis magnetovaros jėgos prisotinimas sukuria didesnes jėgos ir sukimo momento harmonikas. Ypač radialinės jėgos banga kintamosios srovės variklyje, ji vienu metu veiks variklio statorių ir rotorių ir sukels magnetinės grandinės iškraipymus. Statoriaus rėmo ir rotoriaus korpuso konstrukcija yra pagrindinis variklio triukšmo spinduliuotės šaltinis.Jei radialinė jėga yra artima arba lygi natūraliam statoriaus-bazinės sistemos dažniui, atsiras rezonansas, kuris sukels variklio statoriaus sistemos deformaciją ir generuos vibraciją bei akustinį triukšmą. Daugeliu atvejų
magnetostrikcinis triukšmas, kurį sukelia žemo dažnio 2f, aukšto laipsnio radialinė jėga, yra nereikšmingas (f yra pagrindinis variklio dažnis, p yra variklio polių porų skaičius). Tačiau magnetostrikcijos sukelta radialinė jėga gali siekti apie 50% oro tarpo magnetinio lauko sukeltos radialinės jėgos. Inverterio varomam varikliui, kadangi jo statoriaus apvijų srovėje yra aukšto lygio laiko harmonikų, laiko harmonikos sukurs papildomą pulsuojantį sukimo momentą, kuris paprastai yra didesnis už erdvės harmonikų sukuriamą pulsuojantį sukimo momentą. didelis.Be to, lygintuvo generuojamas įtampos pulsavimas per tarpinę grandinę taip pat perduodamas į keitiklį, todėl atsiranda kitokio pobūdžio pulsuojantis sukimo momentas. Kalbant apie nuolatinio magneto sinchroninio variklio elektromagnetinį triukšmą, Maksvelo jėga ir magnetostrikcinė jėga yra pagrindiniai veiksniai, sukeliantys variklio vibraciją ir triukšmą.
Variklio statoriaus vibracijos charakteristikos Variklio elektromagnetinis triukšmas yra susijęs ne tik su oro tarpo magnetinio lauko generuojamos elektromagnetinės jėgos bangos dažniu, tvarka ir amplitude, bet ir su natūraliu variklio struktūros režimu.Elektromagnetinį triukšmą daugiausia sukuria variklio statoriaus ir korpuso vibracija.Todėl statoriaus natūralaus dažnio numatymas naudojant teorines formules arba modeliavimą iš anksto ir elektromagnetinės jėgos dažnio bei statoriaus natūralaus dažnio svyravimas yra veiksminga priemonė elektromagnetiniam triukšmui sumažinti. Kai variklio radialinės jėgos bangos dažnis yra lygus arba artimas tam tikros statoriaus eilės savaiminiam dažniui, bus sukeltas rezonansas.Šiuo metu, net jei radialinės jėgos bangos amplitudė nėra didelė, ji sukels didelę statoriaus vibraciją ir taip sukels didelį elektromagnetinį triukšmą.Variklio triukšmui svarbiausia ištirti natūralius režimus, kurių pagrindinė yra radialinė vibracija, ašinė tvarka lygi nuliui, o erdvinio režimo forma yra žemiau šeštos eilės, kaip parodyta paveikslėlyje. 
Statoriaus vibracijos forma
Analizuojant variklio vibracines charakteristikas, dėl ribotos slopinimo įtakos variklio statoriaus režimo formai ir dažniui, į jį galima nekreipti dėmesio.Struktūrinis slopinimas yra vibracijos lygių, esančių šalia rezonansinio dažnio, sumažinimas taikant didelio energijos išsklaidymo mechanizmą, kaip parodyta, ir yra atsižvelgiama tik į rezonansinį dažnį arba arti jo. 
slopinimo efektas
Pridėjus apvijas prie statoriaus, geležies šerdies plyšyje esančių apvijų paviršius apdorojamas laku, izoliacinis popierius, lakas ir varinė viela pritvirtinami vienas prie kito, o izoliacinis popierius plyšyje taip pat glaudžiai pritvirtinamas prie dantų. geležinės šerdies.Todėl angoje esanti apvija turi tam tikrą geležies šerdies standumą ir negali būti traktuojama kaip papildoma masė.Kai analizei naudojamas baigtinių elementų metodas, reikia gauti parametrus, charakterizuojančius įvairias mechanines savybes pagal apvijų medžiagą krumpliaratyje.Vykdydami procesą stenkitės užtikrinti panardinimo dažų kokybę, padidinti ritės apvijos įtempimą, pagerinti apvijos ir geležinės šerdies sandarumą, padidinti variklio konstrukcijos standumą, padidinti natūralų dažnį, kad būtų išvengta rezonansą, sumažinkite vibracijos amplitudę ir sumažinkite elektromagnetines bangas. triukšmo. Natūralus statoriaus dažnis po įspaudimo į korpusą skiriasi nuo vienos statoriaus šerdies dažnio. Korpusas gali žymiai pagerinti statoriaus struktūros kietąjį dažnį, ypač žemos eilės kietąjį dažnį. Sukimosi greičio darbinių taškų padidėjimas apsunkina variklio konstrukcijos rezonanso išvengimą.Projektuojant variklį, korpuso struktūros sudėtingumas turėtų būti sumažintas iki minimumo, o natūralus variklio konstrukcijos dažnis gali būti padidintas atitinkamai padidinus korpuso storį, kad būtų išvengta rezonanso.Be to, naudojant baigtinių elementų įvertinimą, labai svarbu pagrįstai nustatyti kontaktinį ryšį tarp statoriaus šerdies ir korpuso.
Variklių elektromagnetinė analizė Kaip svarbus variklio elektromagnetinės konstrukcijos rodiklis, magnetinis tankis paprastai gali atspindėti variklio darbinę būseną.Todėl pirmiausia išgauname ir patikriname magnetinio tankio vertę, pirmasis – patikrinti modeliavimo tikslumą, o antrasis – sukurti pagrindą tolesniam elektromagnetinės jėgos ištraukimui.Išskirta variklio magnetinio tankio debesies diagrama parodyta toliau pateiktame paveikslėlyje. 
Iš debesų žemėlapio matyti, kad magnetinis tankis magnetinės izoliacijos tiltelio padėtyje yra daug didesnis nei statoriaus ir rotoriaus šerdies BH kreivės vingio taškas, o tai gali turėti geresnį magnetinės izoliacijos efektą. 
Oro tarpo srauto tankio kreivė Ištraukite variklio oro tarpo ir danties padėties magnetinius tankius, nubrėžkite kreivę ir pamatysite konkrečias variklio oro tarpo magnetinio tankio ir danties magnetinio tankio reikšmes. Danties magnetinis tankis yra tam tikras atstumas nuo medžiagos lenkimo taško, kurį, kaip manoma, sukelia dideli geležies nuostoliai, kai variklis suprojektuotas dideliu greičiu.
Variklio modalinė analizė Remdamiesi variklio konstrukcijos modeliu ir tinkleliu, apibrėžkite medžiagą, apibrėžkite statoriaus šerdį kaip konstrukcinį plieną, apibrėžkite korpusą kaip aliuminio medžiagą ir atlikite viso variklio modalinę analizę.Bendras variklio režimas gaunamas taip, kaip parodyta paveikslėlyje žemiau. 
pirmos eilės režimo forma 
antros eilės režimo forma 
trečios eilės režimo forma
Variklio vibracijos analizė Analizuojamas variklio harmoninis atsakas, o vibracinio pagreičio rezultatai įvairiais greičiais pateikti paveikslėlyje žemiau. 
1000Hz radialinis pagreitis 
1500Hz radialinis pagreitis
2000Hz radialinis pagreitis
Paskelbimo laikas: 2022-06-13