स्थायी चुम्बक मोटरको कम्पन र आवाज

स्टेटर विद्युत चुम्बकीय बल को प्रभाव मा अध्ययन

मोटरमा स्टेटरको विद्युत चुम्बकीय आवाज मुख्यतया दुई कारकहरूद्वारा प्रभावित हुन्छ, विद्युत चुम्बकीय उत्तेजना बल र संरचनात्मक प्रतिक्रिया र ध्वनिक विकिरण सम्बन्धित उत्तेजना बलले गर्दा। अनुसन्धानको समीक्षा।

 

युनिभर्सिटी अफ शेफिल्ड, युके, इत्यादिका प्रोफेसर ZQZhu ले स्थायी चुम्बक मोटर स्टेटरको विद्युत चुम्बकीय बल र आवाज, स्थायी चुम्बक ब्रशलेस मोटरको विद्युत चुम्बकीय बलको सैद्धान्तिक अध्ययन, र स्थायी चुम्बकको कम्पन अध्ययन गर्न विश्लेषणात्मक विधि प्रयोग गरे। चुम्बक ब्रशलेस DC मोटर 10 पोल र 9 स्लट संग। आवाज अध्ययन गरिएको छ, विद्युत चुम्बकीय बल र स्टेटर दाँत चौडाइ बीचको सम्बन्ध सैद्धान्तिक रूपमा अध्ययन गरिएको छ, र टोक़ लहर र कम्पन र शोरको अनुकूलन परिणामहरू बीचको सम्बन्धलाई विश्लेषण गरिन्छ।
शेनयाङ युनिभर्सिटी अफ टेक्नोलोजीका प्रोफेसर ताङ रेन्युआन र सोङ झिहुआनले स्थायी चुम्बकीय मोटरमा विद्युत चुम्बकीय बल र यसको हार्मोनिक्स अध्ययन गर्न पूर्ण विश्लेषणात्मक विधि प्रदान गर्नुभयो, जसले स्थायी चुम्बक मोटरको आवाज सिद्धान्तमा थप अनुसन्धानको लागि सैद्धान्तिक समर्थन प्रदान गर्‍यो।विद्युत चुम्बकीय कम्पन शोर स्रोत साइन वेभ र फ्रिक्वेन्सी कन्भर्टर द्वारा संचालित स्थायी चुम्बक सिंक्रोनस मोटर वरिपरि विश्लेषण गरिन्छ, वायु अन्तर चुम्बकीय क्षेत्र को विशेषता आवृत्ति, सामान्य विद्युत चुम्बकीय बल र कम्पन आवाज अध्ययन गरिन्छ, र टोक़ को कारण। तरंग विश्लेषण गरिन्छ। टर्क पल्सेसन सिमुलेटेड र प्रायोगिक रूपमा एलिमेन्ट प्रयोग गरेर प्रमाणित गरिएको थियो, र विभिन्न स्लट-पोल फिट अवस्थाहरू अन्तर्गत टोक़ पल्सेशन, साथै हावाको अन्तर लम्बाइ, पोल आर्क गुणांक, च्याम्फर्ड कोण, र टर्क पल्सेशनमा स्लट चौडाइको प्रभावहरू विश्लेषण गरियो। ।
विद्युत चुम्बकीय रेडियल बल र ट्यान्जेन्टियल बल मोडेल, र सम्बन्धित मोडल सिमुलेशन गरिन्छ, विद्युत चुम्बकीय बल र कम्पन आवाज प्रतिक्रिया आवृत्ति डोमेनमा विश्लेषण गरिन्छ र ध्वनिक विकिरण मोडेल विश्लेषण गरिन्छ, र सम्बन्धित सिमुलेशन र प्रयोगात्मक अनुसन्धान गरिन्छ। यो औंल्याइएको छ कि स्थायी चुम्बक मोटर स्टेटर को मुख्य मोड चित्र मा देखाइएको छ।

छवि

स्थायी चुम्बक मोटर को मुख्य मोड

 

मोटर शरीर संरचना अनुकूलन प्रविधि
मोटरमा रहेको मुख्य चुम्बकीय प्रवाहले हावाको अन्तरलाई रेडियली रूपमा प्रवेश गर्छ, र स्टेटर र रोटरमा रेडियल बलहरू उत्पन्न गर्छ, जसले विद्युत चुम्बकीय कम्पन र आवाज निम्त्याउँछ।एकै समयमा, यसले ट्यान्जेन्टियल पल र अक्षीय बल उत्पन्न गर्दछ, जसले स्पर्शीय कम्पन र अक्षीय कम्पन निम्त्याउँछ।धेरै अवसरहरूमा, जस्तै असिमेट्रिक मोटर्स वा एकल-फेज मोटरहरू, उत्पन्न गरिएको ट्यान्जेन्टियल कम्पन धेरै ठूलो हुन्छ, र यसले विकिरणित आवाजको परिणामस्वरूप मोटरमा जडान भएका घटकहरूको अनुनाद उत्पन्न गर्न सजिलो हुन्छ।विद्युत चुम्बकीय आवाज गणना गर्न, र यी आवाजहरू विश्लेषण र नियन्त्रण गर्न, तिनीहरूको स्रोत जान्न आवश्यक छ, जो कम्पन र आवाज उत्पन्न गर्ने बल तरंग हो।यस कारणका लागि, विद्युत चुम्बकीय बल तरंगहरूको विश्लेषण वायु-अन्तर चुम्बकीय क्षेत्रको विश्लेषण मार्फत गरिन्छ।
स्टेटर द्वारा उत्पादित चुम्बकीय प्रवाह घनत्व तरंग हो, र चुम्बकीय प्रवाह घनत्व तरंगछविरोटर द्वारा उत्पादित छछवि, त्यसपछि वायु अन्तरमा तिनीहरूको समग्र चुम्बकीय प्रवाह घनत्व तरंगलाई निम्न रूपमा व्यक्त गर्न सकिन्छ:

 

स्टेटर र रोटर स्लटिङ्, घुमाउरो वितरण, इनपुट वर्तमान तरंग विरूपण, एयर-ग्याप परमेन्स उतार-चढ़ाव, रोटर विलक्षणता, र समान असंतुलन जस्ता कारकहरूले मेकानिकल विरूपण र त्यसपछि कम्पन निम्त्याउन सक्छ। स्पेस हार्मोनिक्स, टाइम हार्मोनिक्स, स्लट हार्मोनिक्स, विलक्षण हार्मोनिक्स र म्याग्नेटोमोटिभ बलको चुम्बकीय संतृप्ति सबैले बल र टर्कको उच्च हार्मोनिक्स उत्पन्न गर्दछ। विशेष गरी एसी मोटरमा रेडियल बल तरंग, यसले मोटरको स्टेटर र रोटरमा एकै समयमा कार्य गर्दछ र चुम्बकीय सर्किट विकृति उत्पन्न गर्दछ।
स्टेटर-फ्रेम र रोटर-केसिङ संरचना मोटर शोरको मुख्य विकिरण स्रोत हो।यदि रेडियल बल स्टेटर-बेस प्रणालीको प्राकृतिक आवृत्तिको नजिक वा बराबर छ भने, अनुनाद हुनेछ, जसले मोटर स्टेटर प्रणालीको विकृति निम्त्याउँछ र कम्पन र ध्वनिक आवाज उत्पन्न गर्दछ।
अधिकांश अवस्थामा,छविकम-फ्रिक्वेन्सी 2f, उच्च-अर्डर रेडियल बलले गर्दा हुने चुम्बकीय आवाज नगण्य छ (f मोटरको आधारभूत आवृत्ति हो, p मोटर पोल जोडीहरूको संख्या हो)। जे होस्, चुम्बकीय कडाई द्वारा प्रेरित रेडियल बल वायु-अन्तर चुम्बकीय क्षेत्र द्वारा प्रेरित रेडियल बल को लगभग 50% पुग्न सक्छ।
इन्भर्टरद्वारा सञ्चालित मोटरको लागि, यसको स्टेटर विन्डिङको वर्तमानमा उच्च-अर्डर टाइम हार्मोनिक्सको अस्तित्वको कारणले, समय हार्मोनिक्सले अतिरिक्त पल्सेटिंग टर्क उत्पन्न गर्नेछ, जुन सामान्यतया स्पेस हार्मोनिक्सद्वारा उत्पन्न हुने पल्सेटिंग टर्क भन्दा ठूलो हुन्छ। ठूलो।थप रूपमा, रेक्टिफायर इकाई द्वारा उत्पन्न भोल्टेज रिपल पनि मध्यवर्ती सर्किट मार्फत इन्भर्टरमा प्रसारित हुन्छ, परिणामस्वरूप अर्को प्रकारको पल्सेटिंग टर्क हुन्छ।
जहाँसम्म स्थायी चुम्बक सिंक्रोनस मोटरको विद्युत चुम्बकीय आवाज सम्बन्धित छ, म्याक्सवेल बल र चुम्बकीय बल मोटर कम्पन र आवाज निम्त्याउने मुख्य कारकहरू हुन्।

 

मोटर स्टेटर कम्पन विशेषताहरु
मोटरको विद्युत चुम्बकीय शोर वायु अन्तर चुम्बकीय क्षेत्र द्वारा उत्पन्न विद्युत चुम्बकीय बल तरंगको आवृत्ति, क्रम र आयामसँग मात्र सम्बन्धित छैन, तर मोटर संरचनाको प्राकृतिक मोडसँग पनि सम्बन्धित छ।विद्युत चुम्बकीय आवाज मुख्यतया मोटर स्टेटर र आवरण को कम्पन द्वारा उत्पन्न हुन्छ।तसर्थ, सैद्धान्तिक सूत्रहरू वा सिमुलेशनहरू मार्फत स्टेटरको प्राकृतिक फ्रिक्वेन्सीको भविष्यवाणी गर्नु, र इलेक्ट्रोम्याग्नेटिक बल फ्रिक्वेन्सी र स्टेटरको प्राकृतिक फ्रिक्वेन्सीलाई अचम्ममा पार्नु, विद्युत चुम्बकीय आवाज कम गर्ने प्रभावकारी माध्यम हो।
जब मोटरको रेडियल बल तरंगको आवृत्ति स्टेटरको निश्चित क्रमको प्राकृतिक फ्रिक्वेन्सी बराबर वा नजिक हुन्छ, अनुनादको कारण हुनेछ।यस समयमा, रेडियल बल तरंगको आयाम ठूलो नभए पनि, यसले स्टेटरको ठूलो कम्पन निम्त्याउनेछ, जसले गर्दा ठूलो विद्युत चुम्बकीय आवाज उत्पन्न हुन्छ।मोटर शोरको लागि, सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण कुरा भनेको रेडियल कम्पनसँग मुख्य रूपमा प्राकृतिक मोडहरू अध्ययन गर्नु हो, अक्षीय क्रम शून्य छ, र स्थानिय मोड आकार छैटौं क्रम भन्दा तल छ, चित्रमा देखाइएको छ।

छवि

स्टेटर कम्पन फारम

 

मोटरको कम्पन विशेषताहरूको विश्लेषण गर्दा, मोड आकार र मोटर स्टेटरको आवृत्तिमा डम्पिङको सीमित प्रभावको कारण, यसलाई बेवास्ता गर्न सकिन्छ।स्ट्रक्चरल डम्पिङ भनेको उच्च उर्जा अपव्यय मेकानिजम लागू गरेर रेजोनन्ट फ्रिक्वेन्सीको नजिक कम्पन स्तरहरू घटाउनु हो, देखाइए अनुसार, र केवल रेसोनन्ट फ्रिक्वेन्सीमा वा नजिकै मानिन्छ।

छवि

भिजाउने प्रभाव

स्टेटरमा विन्डिङहरू थपेपछि, फलामको कोर स्लटमा विन्डिङको सतहलाई वार्निसले व्यवहार गरिन्छ, इन्सुलेट पेपर, वार्निस र तामाको तार एकअर्कासँग जोडिएको हुन्छ, र स्लटमा इन्सुलेट पेपर पनि दाँतसँग नजिकबाट जोडिएको हुन्छ। फलामको कोरको।तसर्थ, इन-स्लट घुमाउरो फलामको कोरमा निश्चित कठोरता योगदान छ र यसलाई अतिरिक्त द्रव्यमानको रूपमा व्यवहार गर्न सकिँदैन।जब परिमित तत्व विधि विश्लेषण को लागी प्रयोग गरिन्छ, यो कोगिंग मा windings को सामाग्री अनुसार विभिन्न मेकानिकल गुण को विशेषता मापदण्डहरु प्राप्त गर्न आवश्यक छ।प्रक्रियाको कार्यान्वयनको क्रममा, डुब्ने पेन्टको गुणस्तर सुनिश्चित गर्न प्रयास गर्नुहोस्, कुण्डल घुमाउने तनाव बढाउनुहोस्, घुमाउरो र फलामको कोरको कडापन सुधार गर्नुहोस्, मोटर संरचनाको कठोरता बढाउनुहोस्, बच्नको लागि प्राकृतिक आवृत्ति बढाउनुहोस्। अनुनाद, कम्पन आयाम घटाउनुहोस्, र विद्युत चुम्बकीय तरंगहरू कम गर्नुहोस्। कोलाहल।
केसिङमा थिचेपछि स्टेटरको प्राकृतिक फ्रिक्वेन्सी एकल स्टेटर कोरको भन्दा फरक हुन्छ। आवरणले स्टेटर संरचनाको ठोस आवृत्तिलाई उल्लेखनीय रूपमा सुधार गर्न सक्छ, विशेष गरी कम-अर्डर ठोस आवृत्ति। घूर्णन गति अपरेटिङ बिन्दुहरूको वृद्धिले मोटर डिजाइनमा अनुनादबाट बच्न कठिनाई बढाउँछ।मोटर डिजाइन गर्दा, शेल संरचनाको जटिलता कम गर्नुपर्दछ, र अनुनादको घटनाबाट बच्न शेलको मोटाईलाई उचित रूपमा बढाएर मोटर संरचनाको प्राकृतिक आवृत्ति बढाउन सकिन्छ।थप रूपमा, सीमित तत्व अनुमान प्रयोग गर्दा स्टेटर कोर र आवरण बीचको सम्पर्क सम्बन्धलाई उचित रूपमा सेट गर्न धेरै महत्त्वपूर्ण छ।

 

मोटर्स को विद्युत चुम्बकीय विश्लेषण
मोटरको विद्युत चुम्बकीय डिजाइनको महत्त्वपूर्ण सूचकको रूपमा, चुम्बकीय घनत्वले सामान्यतया मोटरको काम गर्ने अवस्थालाई प्रतिबिम्बित गर्न सक्छ।त्यसकारण, हामी पहिले चुम्बकीय घनत्व मान निकाल्छौं र जाँच गर्छौं, पहिलो भनेको सिमुलेशनको शुद्धता प्रमाणित गर्नु हो, र दोस्रो भनेको विद्युत चुम्बकीय बलको पछिल्लो निकासीको लागि आधार प्रदान गर्नु हो।निकालिएको मोटर चुम्बकीय घनत्व क्लाउड रेखाचित्र निम्न चित्रमा देखाइएको छ।

छवि

यो क्लाउड नक्शाबाट देख्न सकिन्छ कि चुम्बकीय अलगाव पुलको स्थितिमा चुम्बकीय घनत्व स्टेटर र रोटर कोरको BH कर्भको इन्फ्लेक्शन बिन्दु भन्दा धेरै उच्च छ, जसले राम्रो चुम्बकीय अलगाव प्रभाव खेल्न सक्छ।

छवि

एयर ग्याप फ्लक्स घनत्व वक्र
मोटर एयर ग्याप र दाँतको स्थितिको चुम्बकीय घनत्वहरू निकाल्नुहोस्, कर्भ कोर्नुहोस्, र तपाईंले मोटर एयर ग्याप चुम्बकीय घनत्व र दाँत चुम्बकीय घनत्वको विशिष्ट मानहरू देख्न सक्नुहुन्छ। दाँतको चुम्बकीय घनत्व सामग्रीको इन्फ्लेक्शन बिन्दुबाट एक निश्चित दूरी हो, जुन मोटरलाई उच्च गतिमा डिजाइन गर्दा उच्च फलामको हानिको कारणले भएको मानिन्छ।

 

मोटर मोडल विश्लेषण
मोटर संरचना मोडेल र ग्रिडको आधारमा, सामग्री परिभाषित गर्नुहोस्, स्टेटर कोरलाई संरचनात्मक स्टीलको रूपमा परिभाषित गर्नुहोस्, र आवरणलाई एल्युमिनियम सामग्रीको रूपमा परिभाषित गर्नुहोस्, र समग्र रूपमा मोटरमा मोडल विश्लेषण गर्नुहोस्।मोटरको समग्र मोड तलको चित्रमा देखाइएको अनुसार प्राप्त गरिएको छ।

छवि

पहिलो-अर्डर मोड आकार
 

छवि

दोस्रो-अर्डर मोड आकार
 

छवि

तेस्रो-अर्डर मोड आकार

 

मोटर कम्पन विश्लेषण
मोटरको हार्मोनिक प्रतिक्रिया विश्लेषण गरिएको छ, र विभिन्न गतिमा कम्पन प्रवेगको नतिजा तलको चित्रमा देखाइएको छ।
 

छवि

1000Hz रेडियल एक्सेलेरेशन

छवि

1500Hz रेडियल एक्सेलेरेशन

 

2000Hz रेडियल एक्सेलेरेशन

पोस्ट समय: जुन-13-2022