Geter jeung noise motor magnet permanén |

Ulikan ngeunaan Pangaruh gaya éléktromagnétik stator

Noise éléktromagnétik stator dina motor utamana kapangaruhan ku dua faktor, gaya éksitasi éléktromagnétik jeung respon struktural jeung radiasi akustik disababkeun ku gaya éksitasi pakait. Tinjauan tina panalungtikan.

Professor ZQZhu ti Universitas Sheffield, Inggris, jeung sajabana ngagunakeun métode analitik pikeun nalungtik gaya éléktromagnétik jeung noise tina stator motor magnét permanén, ulikan téoritis gaya éléktromagnétik tina motor brushless magnet permanén, jeung Geter permanén. magnet brushless DC motor kalawan 10 kutub jeung 9 liang . Noise ditalungtik, hubungan antara gaya éléktromagnétik jeung rubak huntu stator sacara téoritis diulik, sarta hubungan antara ripple torsi jeung hasil optimasi Geter jeung noise dianalisis.

Professor Tang Renyuan jeung Song Zhihuan ti Shenyang Universitas Téknologi nyadiakeun metoda analitik lengkep pikeun diajar gaya éléktromagnétik sarta harmonik na dina motor magnet permanén, nu nyadiakeun rojongan teoritis pikeun panalungtikan salajengna dina téori noise tina motor magnet permanén.Sumber bising geter éléktromagnétik dianalisis sakitar motor sinkron magnét permanén anu didamel ku gelombang sinus sareng konverter frékuénsi, frekuensi karakteristik médan magnét gap hawa, gaya éléktromagnétik normal sareng bising geter ditaliti, sareng alesan torsi. ripple dianalisis. The pulsation torsi ieu simulated tur diverifikasi ékspériméntal ngagunakeun Unsur, sarta pulsation torsi dina kaayaan slot-kutub fit béda, kitu ogé efek tina panjang gap hawa, koefisien arc kutub, sudut chamfered, sarta lebar slot dina pulsation torsi dianalisis. .

Gaya radial éléktromagnétik sareng modél gaya tangensial, sareng simulasi modal anu saluyu dilaksanakeun, gaya éléktromagnétik sareng réspon bising geter dianalisis dina domain frekuensi sareng modél radiasi akustik dianalisis, sareng simulasi anu saluyu sareng panalungtikan ékspérimén dilaksanakeun. Ieu nunjuk kaluar yén modus utama stator motor magnet permanén ditémbongkeun dina gambar.

Gambar

Mode utama motor magnet permanén

Téknologi optimasi struktur awak motor

Fluks magnét utama dina motor asup kana celah hawa sacara radial, sareng ngahasilkeun gaya radial dina stator sareng rotor, nyababkeun geter éléktromagnétik sareng bising.Dina waktos anu sami, éta ngahasilkeun momen tangensial sareng gaya axial, nyababkeun geter tangensial sareng geter axial.Dina sababaraha kaayaan, sapertos motor asimétri atanapi motor fase tunggal, geter tangensial anu dibangkitkeun ageung pisan, sareng gampang nyababkeun résonansi komponén anu nyambung ka motor, nyababkeun sora anu dipancarkeun.Pikeun ngitung bising éléktromagnétik, sareng nganalisa sareng ngontrol sora-sora ieu, peryogi terang sumberna, nyaéta gelombang gaya anu ngahasilkeun geter sareng bising.Ku sabab kitu, analisa gelombang gaya éléktromagnétik dilaksanakeun ngaliwatan analisa médan magnét celah hawa.

Anggap yén gelombang dénsitas fluks magnét anu dihasilkeun ku stator nyaéta , sareng gelombang dénsitas fluks magnét Gambar

dihasilkeun ku rotor nyaeta Gambar

, teras gelombang dénsitas fluks magnét komposit maranéhanana dina celah hawa bisa ditembongkeun saperti kieu:

Faktor sapertos stator sareng rotor slotting, sebaran pungkal, distorsi gelombang arus input, fluktuasi permeance hawa-gap, eccentricity rotor, sareng henteu saimbangna sami sadayana tiasa ngakibatkeun deformasi mékanis teras geter. Harmonik spasi, harmonik waktu, harmonik slot, harmonik eccentricity sarta jenuh magnét gaya magnetomotive sadayana ngahasilkeun harmonik luhur gaya jeung torsi. Utamana gelombang gaya radial dina motor AC, éta bakal meta dina stator sareng rotor motor dina waktos anu sami sareng ngahasilkeun distorsi sirkuit magnét.

Struktur stator-pigura sareng rotor-casing mangrupikeun sumber radiasi utama bising motor.Lamun gaya radial deukeut atawa sarua jeung frékuénsi alam sistem stator-base, résonansi bakal lumangsung, nu bakal ngabalukarkeun deformasi sistem stator motor jeung ngahasilkeun Geter jeung noise akustik.

Dina kalolobaan kasus, Gambar

noise magnetostrictive disababkeun ku 2f-frékuénsi low, gaya radial-urutan luhur téh negligible (f nyaéta frékuénsi fundamental motor, p nyaéta jumlah pasangan kutub motor). Sanajan kitu, gaya radial ngainduksi ku magnetostriction bisa ngahontal ngeunaan 50% tina gaya radial ngainduksi ku hawa-gap médan magnét.

Pikeun motor anu didorong ku inverter, kusabab ayana harmonik waktos tingkat tinggi dina arus gulungan stator na, harmonik waktos bakal ngahasilkeun torsi pulsating tambahan, anu biasana langkung ageung tibatan torsi pulsating anu dihasilkeun ku harmonik rohangan. badag.Salaku tambahan, tegangan ripple dihasilkeun ku Unit panyaarah ogé dikirimkeun ka inverter ngaliwatan sirkuit panengah, hasilna jenis sejen tina torsi pulsating.

Salaku sajauh noise éléktromagnétik motor sinkron magnet permanen prihatin, gaya Maxwell jeung gaya magnetostrictive mangrupakeun faktor utama ngabalukarkeun Geter motor jeung noise.

Karakteristik geter stator motor

Noise éléktromagnétik motor teu ukur patali jeung frékuénsi, urutan jeung amplitudo gelombang gaya éléktromagnétik dihasilkeun ku médan magnét gap hawa, tapi ogé patali jeung mode alam struktur motor.Noise éléktromagnétik utamana dihasilkeun ku Geter stator motor jeung casing.Ku alatan éta, prediksi frékuénsi alam stator ngaliwatan rumus téoritis atawa simulasi sateuacanna, sarta staggering frékuénsi gaya éléktromagnétik jeung frékuénsi alam stator, mangrupa sarana éféktif pikeun ngurangan bising éléktromagnétik.

Nalika frékuénsi gelombang gaya radial motor sarua atawa deukeut jeung frékuénsi alam tina urutan tangtu stator, résonansi bakal disababkeun.Dina waktu ieu, sanajan amplitudo gelombang gaya radial teu badag, éta bakal ngabalukarkeun Geter badag tina stator, kukituna generating a noise éléktromagnétik badag.Pikeun bising motor, hal anu paling penting nyaéta diajar mode alami kalayan geter radial salaku anu utama, urutan axial nol, sareng bentuk mode spasial sahandapeun urutan kagenep, sapertos anu dipidangkeun dina gambar.

Gambar

Bentuk geter stator

Nalika nganalisa karakteristik geter motor, kusabab pangaruh kawates damping dina bentuk mode sareng frékuénsi stator motor, éta tiasa dipaliré.Damping struktural nyaéta ngurangan tingkat geter deukeut frékuénsi résonansi ku cara nerapkeun mékanisme dissipation énergi tinggi, sakumaha ditémbongkeun, sarta ngan dianggap dina atawa deukeut frékuénsi résonansi.

Gambar

pangaruh damping

Saatos nambahkeun windings ka stator, beungeut windings dina slot inti beusi dirawat kalayan varnish, kertas insulating, varnish jeung kawat tambaga napel silih, sarta kertas insulating dina slot ogé raket napel huntu. tina inti beusi.Ku alatan éta, dina-slot pungkal boga kontribusi stiffness tangtu kana inti beusi sarta teu bisa diolah salaku massa tambahan.Nalika métode unsur terhingga dipaké pikeun analisa, perlu pikeun ménta parameter nu characterize rupa-rupa sipat mékanis nurutkeun bahan tina windings dina cogging nu.Salila palaksanaan prosés, coba pikeun mastikeun kualitas cet dipping, ningkatkeun tegangan tina coil pungkal, ngaronjatkeun tightness tina pungkal jeung inti beusi, ningkatkeun rigidity tina struktur motor, ningkatkeun frékuénsi alam ulah résonansi, ngurangan amplitudo geter, sarta ngurangan gelombang éléktromagnétik. ribut.

Frékuénsi alami stator saatos dipencet kana casing béda sareng inti stator tunggal. casing bisa nyata ngaronjatkeun frékuénsi padet struktur stator, utamana low-urutan frékuénsi padet. Paningkatan titik operasi laju rotasi ningkatkeun kasusah pikeun ngahindarkeun résonansi dina desain motor.Nalika ngarancang motor, pajeulitna struktur cangkang kedah diminimalkeun, sareng frékuénsi alami tina struktur motor tiasa ningkat ku cara ningkatkeun ketebalan cangkang pikeun nyegah lumangsungna résonansi.Sajaba ti éta, éta pohara penting pikeun alesan diatur hubungan kontak antara inti stator na casing lamun ngagunakeun estimasi unsur terhingga.

Analisis éléktromagnétik motor

Salaku indikator penting tina desain éléktromagnétik motor, dénsitas magnét biasana tiasa ngagambarkeun kaayaan kerja motor.Ku alatan éta, urang mimiti nimba jeung pariksa nilai dénsitas magnét, kahiji nyaéta pikeun pariksa akurasi simulasi, sarta kadua nyadiakeun dasar pikeun ékstraksi saterusna gaya éléktromagnétik.Diagram awan dénsitas magnét motor anu diekstrak dipidangkeun dina gambar di handap ieu.

Gambar

Ieu bisa ditempo tina peta awan yén dénsitas magnét dina posisi sasak isolasi magnét jauh leuwih luhur ti titik inflection tina kurva BH tina stator na rotor inti, nu bisa maénkeun éfék isolasi magnét hadé.

Gambar

Kurva dénsitas fluks gap hawa

Ékstrak dénsitas magnét tina celah hawa motor sareng posisi huntu, ngagambar kurva, sareng anjeun tiasa ningali nilai spésifik tina gap hawa motor dénsitas magnét sareng dénsitas magnét huntu. Kapadetan magnét huntu nyaéta jarak anu tangtu tina titik infleksi bahan, anu disangka disababkeun ku leungitna beusi anu luhur nalika motor dirancang dina kecepatan anu luhur.

Analisis Modal Motor

Dumasar model struktur motor jeung grid, nangtukeun bahan, nangtukeun inti stator salaku baja struktural, sarta nangtukeun casing salaku bahan aluminium, sarta ngalaksanakeun analisis modal dina motor sakabéhna.Mode sakabéh motor dicandak sakumaha ditémbongkeun dina gambar di handap ieu.

Gambar