Studju dwar l-Influwenza tal-Forza Elettromanjetika ta' Stator Il-ħoss elettromanjetiku tal-istator fil-mutur huwa affettwat prinċipalment minn żewġ fatturi, il-forza ta 'eċitazzjoni elettromanjetika u r-rispons strutturali u r-radjazzjoni akustika kkawżata mill-forza ta' eċċitazzjoni korrispondenti. Reviżjoni tar-riċerka.
Il-Professur ZQZhu mill-Università ta 'Sheffield, ir-Renju Unit, eċċ uża l-metodu analitiku biex jistudja l-forza elettromanjetika u l-istorbju tal-istator tal-mutur tal-kalamita permanenti, l-istudju teoretiku tal-forza elettromanjetika tal-mutur mingħajr brushes tal-kalamita permanenti, u l-vibrazzjoni tal-permanenti kalamita brushless DC mutur b'10 arbli u 9 slots. L-istorbju huwa studjat, ir-relazzjoni bejn il-forza elettromanjetika u l-wisa 'snien tal-istator hija teoretikament studjata, u r-relazzjoni bejn ir-ripple tat-torque u r-riżultati tal-ottimizzazzjoni tal-vibrazzjoni u l-istorbju hija analizzata. Il-Professur Tang Renyuan u Song Zhihuan mill-Università tat-Teknoloġija ta 'Shenyang ipprovdew metodu analitiku komplut biex tistudja l-forza elettromanjetika u l-armoniċi tagħha fil-mutur tal-kalamita permanenti, li pprovda appoġġ teoretiku għal aktar riċerka dwar it-teorija tal-istorbju tal-mutur tal-kalamita permanenti.Is-sors tal-istorbju tal-vibrazzjoni elettromanjetika huwa analizzat madwar il-mutur sinkroniku tal-kalamita permanenti mħaddem mill-mewġa sine u l-konvertitur tal-frekwenza, il-frekwenza karatteristika tal-kamp manjetiku tal-vojt tal-arja, il-forza elettromanjetika normali u l-istorbju tal-vibrazzjoni hija studjata, u r-raġuni għat-torque tmewwiġ jiġi analizzat. Il-pulsazzjoni tat-torque ġiet simulata u vverifikata b'mod sperimentali bl-użu tal-Element, u l-pulsazzjoni tat-torque taħt kundizzjonijiet differenti ta 'slot-pole tajbin, kif ukoll l-effetti tat-tul tal-vojt tal-arja, il-koeffiċjent tal-ark tal-arblu, l-angolu ċanfrinat, u l-wisa' tal-islott fuq il-pulsazzjoni tat-torque ġew analizzati . Il-forza radjali elettromanjetika u l-mudell tal-forza tanġenzjali, u s-simulazzjoni modali korrispondenti titwettaq, il-forza elettromanjetika u r-rispons tal-istorbju tal-vibrazzjoni huma analizzati fid-dominju tal-frekwenza u l-mudell tar-radjazzjoni akustika huwa analizzat, u s-simulazzjoni korrispondenti u r-riċerka sperimentali jitwettqu. Huwa rrimarkat li l-modi ewlenin tal-istator tal-mutur tal-kalamita permanenti huma murija fil-figura. 
Il-mod ewlieni tal-mutur tal-kalamita permanenti
Teknoloġija tal-ottimizzazzjoni tal-istruttura tal-ġisem tal-mutur Il-fluss manjetiku prinċipali fil-mutur jidħol fil-vojt ta 'l-arja b'mod sostanzjali radjali, u jiġġenera forzi radjali fuq l-istator u r-rotor, li jikkawża vibrazzjoni elettromanjetika u storbju.Fl-istess ħin, tiġġenera mument tanġenzjali u forza assjali, li tikkawża vibrazzjoni tanġenzjali u vibrazzjoni assjali.F'ħafna okkażjonijiet, bħal muturi asimmetriċi jew muturi ta 'fażi waħda, il-vibrazzjoni tanġenzjali ġġenerata hija kbira ħafna, u huwa faċli li tikkawża reżonanza ta' komponenti konnessi mal-mutur, li tirriżulta f'ħoss irradjat.Sabiex jiġi kkalkulat il-ħoss elettromanjetiku, u biex jiġu analizzati u kkontrollati dawn il-ħsejjes, huwa meħtieġ li tkun taf is-sors tagħhom, li hija l-mewġa tal-forza li tiġġenera vibrazzjoni u storbju.Għal din ir-raġuni, l-analiżi tal-mewġ tal-forza elettromanjetika titwettaq permezz tal-analiżi tal-kamp manjetiku tal-ispazju tal-arja. Jekk wieħed jassumi li l-mewġa tad-densità tal-fluss manjetiku prodotta mill-istator hija , u l-mewġa tad-densità tal-fluss manjetiku
prodotta mir-rotor huwa
, allura l-mewġa tad-densità tal-fluss manjetiku kompost tagħhom fid-distakk tal-arja tista 'tiġi espressa kif ġej:
Fatturi bħal slotting tal-istator u tar-rotor, id-distribuzzjoni tal-istralċ, id-distorsjoni tal-forma tal-mewġ tal-kurrent tad-dħul, il-fluttwazzjoni tal-permeanza tal-vojt tal-arja, l-eċċentriċità tar-rotor, u l-istess żbilanċ kollha jistgħu jwasslu għal deformazzjoni mekkanika u mbagħad vibrazzjoni. L-armoniċi tal-ispazju, l-armoniċi tal-ħin, l-armoniċi tal-islott, l-armoniċi tal-eċċentriċità u s-saturazzjoni manjetika tal-forza manjetomotiva kollha jiġġeneraw armoniċi ogħla ta 'forza u torque. Speċjalment il-mewġa tal-forza radjali fil-mutur AC, se taġixxi fuq l-istator u r-rotor tal-mutur fl-istess ħin u tipproduċi distorsjoni taċ-ċirkwit manjetiku. L-istruttura tal-qafas tal-istator u tar-rotor hija s-sors ewlieni ta 'radjazzjoni tal-ħoss tal-mutur.Jekk il-forza radjali tkun qrib jew ugwali għall-frekwenza naturali tas-sistema tal-bażi tal-istator, isseħħ reżonanza, li tikkawża deformazzjoni tas-sistema tal-istator tal-mutur u tiġġenera vibrazzjoni u storbju akustiku. Fil-biċċa l-kbira tal-każijiet,
l-istorbju magnetostrictive ikkawżat mill-2f ta 'frekwenza baxxa, forza radjali ta' ordni għolja hija negliġibbli (f hija l-frekwenza fundamentali tal-mutur, p hija n-numru ta 'pari ta' arbli tal-mutur). Madankollu, il-forza radjali indotta mill-manjetostrizzjoni tista 'tilħaq madwar 50% tal-forza radjali indotta mill-kamp manjetiku ta' l-arja. Għal mutur misjuq minn inverter, minħabba l-eżistenza ta 'armoniċi ta' ħin ta 'ordni għolja fil-kurrent tal-koljaturi tal-istator tiegħu, l-armoniċi tal-ħin se jiġġeneraw torque pulsanti addizzjonali, li ġeneralment ikun akbar mit-torque pulsating ġġenerat mill-armoniċi spazjali. kbar.Barra minn hekk, ir-ripple tal-vultaġġ iġġenerat mill-unità tar-rettifikatur huwa wkoll trażmess lill-inverter permezz taċ-ċirkwit intermedju, li jirriżulta f'tip ieħor ta 'torque pulsanti. Safejn huwa kkonċernat l-istorbju elettromanjetiku tal-mutur sinkroniku ta 'kalamita permanenti, il-forza Maxwell u l-forza manjetostrittiva huma l-fatturi ewlenin li jikkawżaw vibrazzjoni u storbju tal-mutur.
Karatteristiċi tal-vibrazzjoni tal-istator tal-mutur Il-ħoss elettromanjetiku tal-mutur mhuwiex biss relatat mal-frekwenza, l-ordni u l-amplitudni tal-mewġ tal-forza elettromanjetika ġġenerata mill-kamp manjetiku tal-vojt tal-arja, iżda wkoll relatat mal-mod naturali tal-istruttura tal-mutur.Il-ħoss elettromanjetiku huwa ġġenerat prinċipalment mill-vibrazzjoni tal-istator tal-mutur u l-kisi.Għalhekk, it-tbassir tal-frekwenza naturali tal-istator permezz ta 'formuli teoretiċi jew simulazzjonijiet bil-quddiem, u xokkanti tal-frekwenza tal-forza elettromanjetika u l-frekwenza naturali tal-istator, huwa mezz effettiv biex jitnaqqas il-ħoss elettromanjetiku. Meta l-frekwenza tal-mewġ tal-forza radjali tal-mutur tkun ugwali għal jew qrib il-frekwenza naturali ta 'ċertu ordni tal-istator, tkun ikkawżata reżonanza.F'dan iż-żmien, anki jekk l-amplitudni tal-mewġa tal-forza radjali mhix kbira, se tikkawża vibrazzjoni kbira tal-istator, u b'hekk tiġġenera ħoss elettromanjetiku kbir.Għall-istorbju tal-mutur, l-iktar ħaġa importanti hija li tistudja l-modi naturali b'vibrazzjoni radjali bħala l-prinċipali, l-ordni axjali hija żero, u l-forma tal-modalità spazjali hija taħt is-sitt ordni, kif muri fil-figura. 
Forma tal-vibrazzjoni tal-istator
Meta jiġu analizzati l-karatteristiċi tal-vibrazzjoni tal-mutur, minħabba l-influwenza limitata tad-damping fuq il-forma tal-mod u l-frekwenza tal-istator tal-mutur, tista 'tiġi injorata.Id-damping strutturali huwa t-tnaqqis tal-livelli ta 'vibrazzjoni ħdejn il-frekwenza reżonanti billi jiġi applikat mekkaniżmu ta' dissipazzjoni ta 'enerġija għolja, kif muri, u huwa kkunsidrat biss fi jew qrib il-frekwenza reżonanti. 
effett ta 'damping
Wara li żżid il-koljaturi mal-istator, il-wiċċ tal-koljaturi fl-islott tal-qalba tal-ħadid jiġi ttrattat bil-verniċ, il-karta iżolanti, il-verniċ u l-wajer tar-ram huma mwaħħla ma 'xulxin, u l-karta iżolanti fl-islott hija wkoll imwaħħla mill-qrib mas-snien tal-qalba tal-ħadid.Għalhekk, l-istralċ fis-slot għandu ċertu kontribut ta 'ebusija għall-qalba tal-ħadid u ma jistax jiġi ttrattat bħala massa addizzjonali.Meta l-metodu tal-element finit jintuża għall-analiżi, huwa meħtieġ li jinkisbu parametri li jikkaratterizzaw diversi proprjetajiet mekkaniċi skont il-materjal tal-koljaturi fil-cogging.Matul l-implimentazzjoni tal-proċess, ipprova jiżgura l-kwalità taż-żebgħa tat-tgħaddis, iżżid it-tensjoni tal-koljatura tal-koljatura, ittejjeb l-issikkar tal-istralċ u l-qalba tal-ħadid, iżżid ir-riġidità tal-istruttura tal-mutur, iżżid il-frekwenza naturali biex tevita reżonanza, tnaqqas l-amplitudni tal-vibrazzjoni, u tnaqqas il-mewġ elettromanjetiku. storbju. Il-frekwenza naturali tal-istator wara li tkun ippressata fil-kisi hija differenti minn dik tal-qalba tal-istator wieħed. Il-kisi jista 'jtejjeb b'mod sinifikanti l-frekwenza solida tal-istruttura tal-istator, speċjalment il-frekwenza solida ta' ordni baxx. Iż-żieda tal-punti operattivi tal-veloċità rotazzjonali żżid id-diffikultà li tiġi evitata r-reżonanza fid-disinn tal-mutur.Meta tfassal il-mutur, il-kumplessità tal-istruttura tal-qoxra għandha tiġi minimizzata, u l-frekwenza naturali tal-istruttura tal-mutur tista 'tiżdied billi tiżdied b'mod xieraq il-ħxuna tal-qoxra biex tiġi evitata l-okkorrenza ta' reżonanza.Barra minn hekk, huwa importanti ħafna li tiġi stabbilita b'mod raġonevoli r-relazzjoni ta 'kuntatt bejn il-qalba tal-istator u l-kisi meta tuża stima ta' elementi finiti.
Analiżi Elettromanjetika tal-Muturi Bħala indikatur importanti tad-disinn elettromanjetiku tal-mutur, id-densità manjetika normalment tista 'tirrifletti l-istat tax-xogħol tal-mutur.Għalhekk, aħna l-ewwel nestratt u niċċekkja l-valur tad-densità manjetika, l-ewwel huwa li tivverifika l-eżattezza tas-simulazzjoni, u t-tieni hija li tipprovdi bażi għall-estrazzjoni sussegwenti tal-forza elettromanjetika.Id-dijagramma tas-sħaba tad-densità manjetika tal-mutur estratta hija murija fil-figura li ġejja. 
Jista 'jidher mill-mappa tas-sħab li d-densità manjetika fil-pożizzjoni tal-pont ta' iżolament manjetiku hija ħafna ogħla mill-punt ta 'inflessjoni tal-kurva BH tal-qalba tal-istator u tar-rotor, li jista' jkollha effett ta 'iżolament manjetiku aħjar. 
Kurva tad-densità tal-fluss tal-vojt tal-arja Oħroġ id-densitajiet manjetiċi tal-vojt tal-arja tal-mutur u l-pożizzjoni tas-snien, iġbed kurva, u tista 'tara l-valuri speċifiċi tad-densità manjetika tal-vojt tal-arja tal-mutur u d-densità manjetika tas-snien. Id-densità manjetika tas-snien hija ċerta distanza mill-punt ta 'inflessjoni tal-materjal, li hija preżunta li hija kkawżata mit-telf għoli tal-ħadid meta l-mutur ikun iddisinjat b'veloċità għolja.
Ibbażat fuq il-mudell tal-istruttura tal-mutur u l-grilja, iddefinixxi l-materjal, iddefinixxi l-qalba tal-istator bħala azzar strutturali, u tiddefinixxi l-kisi bħala materjal tal-aluminju, u twettaq analiżi modali fuq il-mutur kollu kemm hu.Il-mod ġenerali tal-mutur jinkiseb kif muri fil-figura hawn taħt. 
forma tal-modalità tal-ewwel ordni 
forma tal-mod tat-tieni ordni 
forma tal-mod tat-tielet ordni
Analiżi tal-vibrazzjoni tal-mutur Ir-rispons armoniku tal-mutur huwa analizzat, u r-riżultati tal-aċċelerazzjoni tal-vibrazzjoni f'diversi veloċitajiet huma murija fil-figura hawn taħt. 
Aċċelerazzjoni radjali 1000Hz 
Aċċelerazzjoni radjali 1500Hz
Aċċelerazzjoni radjali 2000Hz
Ħin tal-post: Ġunju-13-2022