Mtetemo na kelele ya motor ya sumaku ya kudumu |

Utafiti juu ya Ushawishi wa Nguvu ya Umeme ya Stator

Kelele ya sumakuumeme ya stator kwenye motor huathiriwa zaidi na mambo mawili, nguvu ya msisimko wa sumakuumeme na mwitikio wa kimuundo na mionzi ya akustisk inayosababishwa na nguvu ya uchochezi inayolingana. Tathmini ya utafiti.

Profesa ZQZhu kutoka Chuo Kikuu cha Sheffield, Uingereza, n.k. alitumia mbinu ya uchanganuzi kuchunguza nguvu ya sumakuumeme na kelele ya stator ya sumaku ya kudumu ya sumaku, utafiti wa kinadharia wa nguvu ya sumakuumeme ya motor ya kudumu isiyo na sumaku, na mtetemo wa sumaku ya kudumu. sumaku brushless DC motor na 10 fito na 9 inafaa. Kelele inasomwa, uhusiano kati ya nguvu ya sumakuumeme na upana wa jino la stator unasomwa kinadharia, na uhusiano kati ya ripple ya torque na matokeo ya uboreshaji wa mtetemo na kelele huchambuliwa.

Profesa Tang Renyuan na Song Zhihuan kutoka Chuo Kikuu cha Teknolojia cha Shenyang walitoa mbinu kamili ya uchanganuzi ya kuchunguza nguvu ya sumakuumeme na uelewano wake katika injini ya sumaku ya kudumu, ambayo ilitoa usaidizi wa kinadharia kwa utafiti zaidi juu ya nadharia ya kelele ya motor ya sumaku ya kudumu.Chanzo cha kelele cha mtetemo wa sumakuumeme kinachambuliwa karibu na motor ya kudumu ya sumaku inayosawazishwa inayoendeshwa na wimbi la sine na kibadilishaji masafa, masafa ya tabia ya uwanja wa sumaku wa pengo la hewa, nguvu ya kawaida ya sumakuumeme na kelele ya mtetemo inasomwa, na sababu ya torque. ripple inachambuliwa. Mapigo ya torque yaliigwa na kuthibitishwa kwa majaribio kwa kutumia Kipengele, na mpigo wa torque chini ya hali tofauti za kufaa kwa nguzo, pamoja na athari za urefu wa pengo la hewa, mgawo wa safu ya nguzo, pembe ya chamfered, na upana wa nafasi kwenye msukumo wa torque ilichambuliwa. .

Nguvu ya radial ya sumakuumeme na mfano wa nguvu ya tangential, na uigaji wa modali unaolingana unafanywa, nguvu ya sumakuumeme na majibu ya kelele ya mtetemo huchambuliwa katika kikoa cha mzunguko na modeli ya mionzi ya akustisk inachambuliwa, na uigaji sambamba na utafiti wa majaribio unafanywa. Imeelezwa kuwa njia kuu za stator ya motor ya sumaku ya kudumu zinaonyeshwa kwenye takwimu.

Picha

Njia kuu ya motor ya sumaku ya kudumu

Teknolojia ya uboreshaji wa muundo wa mwili

Fluji kuu ya sumaku kwenye gari huingia kwenye pengo la hewa kwa kiasi kikubwa, na hutoa nguvu za radial kwenye stator na rotor, na kusababisha mtetemo wa umeme na kelele.Wakati huo huo, huzalisha wakati wa tangential na nguvu ya axial, na kusababisha mtetemo wa tangential na vibration ya axial.Mara nyingi, kama vile motors zisizolinganishwa au motors za awamu moja, vibration ya tangential inayozalishwa ni kubwa sana, na ni rahisi kusababisha resonance ya vipengele vilivyounganishwa na motor, na kusababisha kelele ya mionzi.Ili kuhesabu kelele ya sumakuumeme, na kuchambua na kudhibiti kelele hizi, ni muhimu kujua chanzo chao, ambayo ni wimbi la nguvu linalozalisha vibration na kelele.Kwa sababu hii, uchambuzi wa mawimbi ya nguvu ya sumakuumeme unafanywa kupitia uchambuzi wa uwanja wa sumaku wa pengo la hewa.

Kwa kudhani kuwa wimbi la msongamano wa sumaku linalotolewa na stator ni , na wimbi la msongamano wa sumaku Picha

zinazozalishwa na rotor ni Picha

, basi wimbi lao la mchanganyiko wa msongamano wa sumaku kwenye pengo la hewa linaweza kuonyeshwa kama ifuatavyo:

Mambo kama vile uwekaji wa stator na rota, usambazaji wa vilima, upotoshaji wa fomu ya wimbi la pembejeo, kushuka kwa upenyezaji wa pengo la hewa, usawa wa rota, na kutokuwa na usawa sawa yote yanaweza kusababisha ugeuzi wa kimitambo na kisha mtetemo. Uelewano wa nafasi, uelewano wa wakati, uelewano wa yanayopangwa, ulinganifu wa usawa na ujazo wa sumaku wa nguvu ya magnetomotive zote hutoa uelewano wa juu zaidi wa nguvu na torque. Hasa wimbi la nguvu ya radial katika motor AC, itachukua hatua kwenye stator na rotor ya motor wakati huo huo na kuzalisha mzunguko wa mzunguko wa magnetic.

Muundo wa stator-frame na rotor-casing ni chanzo kikuu cha mionzi ya kelele ya magari.Ikiwa nguvu ya radial iko karibu au sawa na mzunguko wa asili wa mfumo wa stator-msingi, resonance itatokea, ambayo itasababisha deformation ya mfumo wa motor stator na kuzalisha vibration na kelele ya acoustic.

Katika hali nyingi, Picha

kelele ya magnetostrictive inayosababishwa na 2f ya chini-frequency, nguvu ya radial ya utaratibu wa juu haifai (f ni mzunguko wa msingi wa motor, p ni idadi ya jozi za pole za motor). Hata hivyo, nguvu ya radial inayochochewa na magnetostriction inaweza kufikia karibu 50% ya nguvu ya radial inayochochewa na uwanja wa sumaku wa pengo la hewa.

Kwa motor inayoendeshwa na inverter, kwa sababu ya uwepo wa hali ya juu ya mpangilio wa wakati katika mkondo wa vilima vyake vya stator, sauti za wakati zitatoa torque ya ziada ya kusukuma, ambayo kawaida ni kubwa kuliko torque ya kusukuma inayotokana na hali ya nafasi. kubwa.Kwa kuongeza, ripple ya voltage inayotokana na kitengo cha kurekebisha pia hupitishwa kwa inverter kupitia mzunguko wa kati, na kusababisha aina nyingine ya torque ya pulsating.

Kwa kadiri ya kelele ya sumakuumeme ya motor synchronous ya sumaku ya kudumu, nguvu ya Maxwell na nguvu ya sumaku ndizo sababu kuu zinazosababisha mtetemo na kelele ya gari.

Tabia za vibration za stator

Kelele ya sumakuumeme ya motor haihusiani tu na mzunguko, utaratibu na amplitude ya wimbi la nguvu ya umeme inayotokana na pengo la hewa shamba magnetic, lakini pia kuhusiana na hali ya asili ya muundo wa magari.Kelele ya sumakuumeme huzalishwa hasa na vibration ya stator motor na casing.Kwa hivyo, kutabiri mzunguko wa asili wa stator kupitia fomula za kinadharia au uigaji mapema, na kushangaza masafa ya nguvu ya sumakuumeme na masafa ya asili ya stator, ni njia bora ya kupunguza kelele ya sumakuumeme.

Wakati mzunguko wa wimbi la nguvu ya radial ya motor ni sawa au karibu na mzunguko wa asili wa utaratibu fulani wa stator, resonance itasababishwa.Kwa wakati huu, hata kama amplitude ya wimbi la nguvu ya radial si kubwa, itasababisha mtetemo mkubwa wa stator, na hivyo kutoa kelele kubwa ya umeme.Kwa kelele ya gari, jambo muhimu zaidi ni kusoma njia za asili na vibration ya radial kama kuu, mpangilio wa axial ni sifuri, na sura ya hali ya anga iko chini ya mpangilio wa sita, kama inavyoonyeshwa kwenye takwimu.

Picha

Fomu ya vibration ya Stator

Wakati wa kuchambua sifa za vibration za motor, kutokana na ushawishi mdogo wa uchafu kwenye sura ya mode na mzunguko wa stator motor, inaweza kupuuzwa.Unyevushaji wa miundo ni kupunguzwa kwa viwango vya mtetemo karibu na marudio ya resonant kwa kutumia utaratibu wa juu wa kutoweka kwa nishati, kama inavyoonyeshwa, na inazingatiwa tu katika au karibu na mzunguko wa resonant.

Picha

athari ya kutuliza

Baada ya kuongeza vilima kwenye stator, uso wa vilima kwenye slot ya msingi wa chuma hutibiwa na varnish, karatasi ya kuhami joto, varnish na waya wa shaba huunganishwa kwa kila mmoja, na karatasi ya kuhami joto kwenye slot pia inaunganishwa kwa karibu na meno. ya msingi wa chuma.Kwa hivyo, vilima vya ndani vina mchango fulani wa ugumu kwenye msingi wa chuma na hauwezi kutibiwa kama misa ya ziada.Wakati njia ya kipengele cha finite inatumiwa kwa uchambuzi, ni muhimu kupata vigezo vinavyoonyesha mali mbalimbali za mitambo kulingana na nyenzo za windings katika cogging.Wakati wa utekelezaji wa mchakato, jaribu kuhakikisha ubora wa rangi ya kuzamisha, kuongeza mvutano wa vilima vya coil, kuboresha ukali wa vilima na msingi wa chuma, kuongeza ugumu wa muundo wa gari, kuongeza mzunguko wa asili ili kuepuka. resonance, kupunguza amplitude ya vibration, na kupunguza mawimbi ya sumakuumeme. kelele.

Mzunguko wa asili wa stator baada ya kushinikizwa kwenye casing ni tofauti na ile ya msingi wa stator moja. Casing inaweza kuboresha kwa kiasi kikubwa mzunguko imara wa muundo wa stator, hasa mzunguko wa chini wa utaratibu imara. Kuongezeka kwa pointi za uendeshaji wa kasi ya mzunguko huongeza ugumu wa kuepuka resonance katika kubuni motor.Wakati wa kubuni motor, utata wa muundo wa shell unapaswa kupunguzwa, na mzunguko wa asili wa muundo wa motor unaweza kuongezeka kwa kuongeza ipasavyo unene wa shell ili kuepuka tukio la resonance.Kwa kuongeza, ni muhimu sana kuweka uhusiano wa mawasiliano kati ya msingi wa stator na casing wakati wa kutumia makadirio ya kipengele cha mwisho.

Uchambuzi wa sumakuumeme ya Motors

Kama kiashiria muhimu cha muundo wa sumakuumeme ya gari, msongamano wa sumaku kawaida unaweza kuonyesha hali ya kufanya kazi ya gari.Kwa hiyo, kwanza tunatoa na kuangalia thamani ya wiani wa magnetic, ya kwanza ni kuthibitisha usahihi wa simulation, na pili ni kutoa msingi wa uchimbaji unaofuata wa nguvu ya umeme.Mchoro wa wingu wa wingu wa sumaku uliotolewa unaonyeshwa kwenye takwimu ifuatayo.

Picha

Inaweza kuonekana kutoka kwa ramani ya wingu kwamba msongamano wa sumaku kwenye nafasi ya daraja la kutengwa la sumaku ni kubwa zaidi kuliko sehemu ya inflection ya BH curve ya msingi wa stator na rotor, ambayo inaweza kucheza athari bora ya kutengwa kwa sumaku.

Picha

Mkondo wa wiani wa pengo la hewa

Chambua msongamano wa sumaku wa pengo la hewa ya gari na msimamo wa jino, chora curve, na unaweza kuona maadili maalum ya pengo la hewa ya gari, msongamano wa sumaku na wiani wa sumaku ya jino. Uzito wa magnetic wa jino ni umbali fulani kutoka kwa hatua ya inflection ya nyenzo, ambayo inachukuliwa kuwa imesababishwa na hasara ya juu ya chuma wakati motor imeundwa kwa kasi ya juu.

Uchambuzi wa Modi ya Magari

Kulingana na modeli ya muundo wa gari na gridi ya taifa, fafanua nyenzo, fafanua msingi wa stator kama chuma cha muundo, na fafanua casing kama nyenzo ya alumini, na ufanyie uchanganuzi wa modal kwenye motor kwa ujumla.Njia ya jumla ya motor hupatikana kama inavyoonyeshwa kwenye takwimu hapa chini.

Picha