మోటారులోని స్టేటర్ యొక్క విద్యుదయస్కాంత శబ్దం ప్రధానంగా రెండు కారకాలచే ప్రభావితమవుతుంది, విద్యుదయస్కాంత ప్రేరేపణ శక్తి మరియు నిర్మాణ ప్రతిస్పందన మరియు సంబంధిత ఉత్తేజిత శక్తి వలన శబ్ద వికిరణం. పరిశోధన యొక్క సమీక్ష.
యూనివర్శిటీ ఆఫ్ షెఫీల్డ్, UK నుండి ప్రొఫెసర్ ZQZhu, శాశ్వత మాగ్నెట్ మోటార్ స్టేటర్ యొక్క విద్యుదయస్కాంత శక్తి మరియు శబ్దం, శాశ్వత అయస్కాంత బ్రష్‌లెస్ మోటార్ యొక్క విద్యుదయస్కాంత శక్తి యొక్క సైద్ధాంతిక అధ్యయనం మరియు శాశ్వత వైబ్రేషన్‌ను అధ్యయనం చేయడానికి విశ్లేషణాత్మక పద్ధతిని ఉపయోగించారు. 10 పోల్స్ మరియు 9 స్లాట్‌లతో మాగ్నెట్ బ్రష్‌లెస్ DC మోటార్. శబ్దం అధ్యయనం చేయబడుతుంది, విద్యుదయస్కాంత శక్తి మరియు స్టేటర్ టూత్ వెడల్పు మధ్య సంబంధం సిద్ధాంతపరంగా అధ్యయనం చేయబడుతుంది మరియు టార్క్ రిపుల్ మరియు కంపనం మరియు శబ్దం యొక్క ఆప్టిమైజేషన్ ఫలితాల మధ్య సంబంధం విశ్లేషించబడుతుంది.షెన్యాంగ్ యూనివర్శిటీ ఆఫ్ టెక్నాలజీ నుండి ప్రొఫెసర్ టాంగ్ రెన్యువాన్ మరియు సాంగ్ జిహువాన్ శాశ్వత మాగ్నెట్ మోటారులో విద్యుదయస్కాంత శక్తి మరియు దాని హార్మోనిక్స్‌ను అధ్యయనం చేయడానికి పూర్తి విశ్లేషణ పద్ధతిని అందించారు, ఇది శాశ్వత మాగ్నెట్ మోటారు యొక్క శబ్ద సిద్ధాంతంపై తదుపరి పరిశోధన కోసం సైద్ధాంతిక మద్దతును అందించింది.సైన్ వేవ్ మరియు ఫ్రీక్వెన్సీ కన్వర్టర్‌తో నడిచే శాశ్వత మాగ్నెట్ సింక్రోనస్ మోటారు చుట్టూ విద్యుదయస్కాంత వైబ్రేషన్ శబ్ద మూలం విశ్లేషించబడుతుంది, గాలి ఖాళీ అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క లక్షణం ఫ్రీక్వెన్సీ, సాధారణ విద్యుదయస్కాంత శక్తి మరియు కంపన శబ్దం అధ్యయనం చేయబడుతుంది మరియు టార్క్‌కు కారణం అలలు విశ్లేషించబడ్డాయి. మూలకం ఉపయోగించి టార్క్ పల్సేషన్ అనుకరించబడింది మరియు ప్రయోగాత్మకంగా ధృవీకరించబడింది మరియు వివిధ స్లాట్-పోల్ ఫిట్ పరిస్థితులలో టార్క్ పల్సేషన్, అలాగే టార్క్ పల్సేషన్‌పై గాలి గ్యాప్ పొడవు, పోల్ ఆర్క్ కోఎఫీషియంట్, చాంఫెర్డ్ యాంగిల్ మరియు స్లాట్ వెడల్పు యొక్క ప్రభావాలు విశ్లేషించబడ్డాయి. .విద్యుదయస్కాంత రేడియల్ ఫోర్స్ మరియు టాంజెన్షియల్ ఫోర్స్ మోడల్ మరియు సంబంధిత మోడల్ సిమ్యులేషన్ నిర్వహించబడుతుంది, ఫ్రీక్వెన్సీ డొమైన్‌లో విద్యుదయస్కాంత శక్తి మరియు కంపన శబ్దం ప్రతిస్పందన విశ్లేషించబడుతుంది మరియు శబ్ద వికిరణ నమూనా విశ్లేషించబడుతుంది మరియు సంబంధిత అనుకరణ మరియు ప్రయోగాత్మక పరిశోధనలు నిర్వహించబడతాయి. శాశ్వత మాగ్నెట్ మోటార్ స్టేటర్ యొక్క ప్రధాన రీతులు చిత్రంలో చూపబడిందని సూచించబడింది.
శాశ్వత మాగ్నెట్ మోటార్ యొక్క ప్రధాన మోడ్
మోటార్ బాడీ స్ట్రక్చర్ ఆప్టిమైజేషన్ టెక్నాలజీమోటారులోని ప్రధాన అయస్కాంత ప్రవాహం గణనీయంగా రేడియల్‌గా గాలి గ్యాప్‌లోకి ప్రవేశిస్తుంది మరియు స్టేటర్ మరియు రోటర్‌పై రేడియల్ శక్తులను ఉత్పత్తి చేస్తుంది, దీనివల్ల విద్యుదయస్కాంత కంపనం మరియు శబ్దం ఏర్పడతాయి.అదే సమయంలో, ఇది టాంజెన్షియల్ క్షణం మరియు అక్షసంబంధ శక్తిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఇది టాంజెన్షియల్ వైబ్రేషన్ మరియు అక్షసంబంధ వైబ్రేషన్‌కు కారణమవుతుంది.అసమాన మోటార్లు లేదా సింగిల్-ఫేజ్ మోటార్లు వంటి అనేక సందర్భాల్లో, ఉత్పత్తి చేయబడిన టాంజెన్షియల్ వైబ్రేషన్ చాలా పెద్దది మరియు మోటారుకు అనుసంధానించబడిన భాగాల ప్రతిధ్వనిని కలిగించడం సులభం, దీని ఫలితంగా రేడియేటెడ్ శబ్దం వస్తుంది.విద్యుదయస్కాంత శబ్దాన్ని లెక్కించడానికి మరియు ఈ శబ్దాలను విశ్లేషించడానికి మరియు నియంత్రించడానికి, వాటి మూలాన్ని తెలుసుకోవడం అవసరం, ఇది కంపనం మరియు శబ్దాన్ని ఉత్పత్తి చేసే శక్తి తరంగం.ఈ కారణంగా, విద్యుదయస్కాంత శక్తి తరంగాల విశ్లేషణ గాలి-గ్యాప్ అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క విశ్లేషణ ద్వారా నిర్వహించబడుతుంది.స్టేటర్ ఉత్పత్తి చేసే మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ డెన్సిటీ వేవ్ మరియు మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ డెన్సిటీ వేవ్ అని ఊహిస్తేరోటర్ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది, అప్పుడు గాలి గ్యాప్‌లో వాటి మిశ్రమ మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ సాంద్రత తరంగాన్ని ఈ క్రింది విధంగా వ్యక్తీకరించవచ్చు:
స్టేటర్ మరియు రోటర్ స్లాటింగ్, వైండింగ్ డిస్ట్రిబ్యూషన్, ఇన్‌పుట్ కరెంట్ వేవ్‌ఫార్మ్ డిస్టార్షన్, ఎయిర్-గ్యాప్ పర్మియన్స్ హెచ్చుతగ్గులు, రోటర్ విపరీతత మరియు అదే అసమతుల్యత వంటి అంశాలు యాంత్రిక వైకల్యానికి మరియు తరువాత కంపనానికి దారితీస్తాయి. స్పేస్ హార్మోనిక్స్, టైమ్ హార్మోనిక్స్, స్లాట్ హార్మోనిక్స్, ఎక్సెంట్రిసిటీ హార్మోనిక్స్ మరియు మాగ్నెటోమోటివ్ ఫోర్స్ యొక్క అయస్కాంత సంతృప్త శక్తి మరియు టార్క్ యొక్క అధిక హార్మోనిక్‌లను ఉత్పత్తి చేస్తాయి. ముఖ్యంగా AC మోటార్‌లోని రేడియల్ ఫోర్స్ వేవ్, ఇది మోటారు యొక్క స్టేటర్ మరియు రోటర్‌పై ఒకే సమయంలో పని చేస్తుంది మరియు అయస్కాంత సర్క్యూట్ వక్రీకరణను ఉత్పత్తి చేస్తుంది.స్టేటర్-ఫ్రేమ్ మరియు రోటర్-కేసింగ్ నిర్మాణం మోటార్ శబ్దం యొక్క ప్రధాన రేడియేషన్ మూలం.రేడియల్ ఫోర్స్ స్టేటర్-బేస్ సిస్టమ్ యొక్క సహజ ఫ్రీక్వెన్సీకి దగ్గరగా లేదా సమానంగా ఉంటే, ప్రతిధ్వని సంభవిస్తుంది, ఇది మోటారు స్టేటర్ సిస్టమ్ యొక్క వైకల్పనానికి కారణమవుతుంది మరియు కంపనం మరియు శబ్ద శబ్దాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది.చాలా సందర్భాలలో,తక్కువ-ఫ్రీక్వెన్సీ 2f, హై-ఆర్డర్ రేడియల్ ఫోర్స్ వల్ల కలిగే మాగ్నెటోస్ట్రిక్టివ్ శబ్దం చాలా తక్కువగా ఉంటుంది (f అనేది మోటారు యొక్క ప్రాథమిక ఫ్రీక్వెన్సీ, p అనేది మోటారు పోల్ జతల సంఖ్య). అయినప్పటికీ, మాగ్నెటోస్ట్రిక్షన్ ద్వారా ప్రేరేపించబడిన రేడియల్ ఫోర్స్ గాలి-గ్యాప్ అయస్కాంత క్షేత్రం ద్వారా ప్రేరేపించబడిన రేడియల్ ఫోర్స్‌లో 50%కి చేరుకుంటుంది.ఇన్వర్టర్ ద్వారా నడిచే మోటారు కోసం, దాని స్టేటర్ వైండింగ్‌ల కరెంట్‌లో హై-ఆర్డర్ టైమ్ హార్మోనిక్స్ ఉనికి కారణంగా, టైమ్ హార్మోనిక్స్ అదనపు పల్సేటింగ్ టార్క్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఇది సాధారణంగా స్పేస్ హార్మోనిక్స్ ద్వారా ఉత్పన్నమయ్యే పల్సేటింగ్ టార్క్ కంటే పెద్దది. పెద్ద.అదనంగా, రెక్టిఫైయర్ యూనిట్ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన వోల్టేజ్ అలలు కూడా ఇంటర్మీడియట్ సర్క్యూట్ ద్వారా ఇన్వర్టర్‌కి ప్రసారం చేయబడతాయి, దీని ఫలితంగా మరొక రకమైన పల్సేటింగ్ టార్క్ వస్తుంది.శాశ్వత మాగ్నెట్ సింక్రోనస్ మోటారు యొక్క విద్యుదయస్కాంత శబ్దానికి సంబంధించినంతవరకు, మాక్స్‌వెల్ ఫోర్స్ మరియు మాగ్నెటోస్ట్రిక్టివ్ ఫోర్స్ మోటార్ వైబ్రేషన్ మరియు నాయిస్‌కు కారణమయ్యే ప్రధాన కారకాలు.
మోటార్ స్టేటర్ వైబ్రేషన్ లక్షణాలుమోటారు యొక్క విద్యుదయస్కాంత శబ్దం గాలి గ్యాప్ అయస్కాంత క్షేత్రం ద్వారా ఉత్పన్నమయ్యే విద్యుదయస్కాంత శక్తి వేవ్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ, ఆర్డర్ మరియు వ్యాప్తికి సంబంధించినది మాత్రమే కాకుండా, మోటారు నిర్మాణం యొక్క సహజ రీతికి సంబంధించినది.విద్యుదయస్కాంత శబ్దం ప్రధానంగా మోటార్ స్టేటర్ మరియు కేసింగ్ యొక్క కంపనం ద్వారా ఉత్పత్తి అవుతుంది.అందువల్ల, ముందుగానే సైద్ధాంతిక సూత్రాలు లేదా అనుకరణల ద్వారా స్టేటర్ యొక్క సహజ పౌనఃపున్యాన్ని అంచనా వేయడం మరియు విద్యుదయస్కాంత శక్తి ఫ్రీక్వెన్సీ మరియు స్టేటర్ యొక్క సహజ పౌనఃపున్యాన్ని అస్థిరపరచడం, విద్యుదయస్కాంత శబ్దాన్ని తగ్గించడానికి సమర్థవంతమైన సాధనం.మోటారు యొక్క రేడియల్ ఫోర్స్ వేవ్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ స్టేటర్ యొక్క నిర్దిష్ట క్రమం యొక్క సహజ ఫ్రీక్వెన్సీకి సమానంగా లేదా దగ్గరగా ఉన్నప్పుడు, ప్రతిధ్వని కలుగుతుంది.ఈ సమయంలో, రేడియల్ ఫోర్స్ వేవ్ యొక్క వ్యాప్తి పెద్దది కానప్పటికీ, ఇది స్టేటర్ యొక్క పెద్ద కంపనాన్ని కలిగిస్తుంది, తద్వారా పెద్ద విద్యుదయస్కాంత శబ్దాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది.మోటారు శబ్దం కోసం, అత్యంత ముఖ్యమైన విషయం ఏమిటంటే, రేడియల్ వైబ్రేషన్‌తో సహజ రీతులను ప్రధానంగా అధ్యయనం చేయడం, అక్షసంబంధ క్రమం సున్నా, మరియు చిత్రంలో చూపిన విధంగా ప్రాదేశిక మోడ్ ఆకారం ఆరవ క్రమం కంటే తక్కువగా ఉంటుంది.
స్టేటర్ వైబ్రేషన్ రూపం
మోటారు యొక్క కంపన లక్షణాలను విశ్లేషించేటప్పుడు, మోటారు స్టేటర్ యొక్క మోడ్ ఆకారం మరియు ఫ్రీక్వెన్సీపై డంపింగ్ యొక్క పరిమిత ప్రభావం కారణంగా, దానిని విస్మరించవచ్చు.స్ట్రక్చరల్ డంపింగ్ అనేది చూపిన విధంగా అధిక శక్తి వెదజల్లే యంత్రాంగాన్ని వర్తింపజేయడం ద్వారా ప్రతిధ్వనించే పౌనఃపున్యం సమీపంలో వైబ్రేషన్ స్థాయిలను తగ్గించడం మరియు ప్రతిధ్వనించే ఫ్రీక్వెన్సీ వద్ద లేదా సమీపంలో మాత్రమే పరిగణించబడుతుంది.
డంపింగ్ ప్రభావం
స్టేటర్‌కు వైండింగ్‌లను జోడించిన తర్వాత, ఐరన్ కోర్ స్లాట్‌లోని వైండింగ్‌ల ఉపరితలం వార్నిష్‌తో చికిత్స చేయబడుతుంది, ఇన్సులేటింగ్ పేపర్, వార్నిష్ మరియు కాపర్ వైర్ ఒకదానికొకటి జతచేయబడతాయి మరియు స్లాట్‌లోని ఇన్సులేటింగ్ కాగితం కూడా దంతాలకు దగ్గరగా ఉంటుంది. ఇనుము కోర్ యొక్క.అందువల్ల, ఇన్-స్లాట్ వైండింగ్ ఐరన్ కోర్‌కి నిర్దిష్ట దృఢత్వం సహకారం కలిగి ఉంటుంది మరియు అదనపు ద్రవ్యరాశిగా పరిగణించబడదు.పరిమిత మూలకం పద్ధతిని విశ్లేషణ కోసం ఉపయోగించినప్పుడు, కోగ్గింగ్‌లోని వైండింగ్‌ల పదార్థం ప్రకారం వివిధ యాంత్రిక లక్షణాలను వర్గీకరించే పారామితులను పొందడం అవసరం.ప్రక్రియ అమలు సమయంలో, డిప్పింగ్ పెయింట్ యొక్క నాణ్యతను నిర్ధారించడానికి ప్రయత్నించండి, కాయిల్ వైండింగ్ యొక్క ఉద్రిక్తతను పెంచండి, వైండింగ్ మరియు ఐరన్ కోర్ యొక్క బిగుతును మెరుగుపరచండి, మోటారు నిర్మాణం యొక్క దృఢత్వాన్ని పెంచండి, నివారించడానికి సహజ ఫ్రీక్వెన్సీని పెంచండి. ప్రతిధ్వని, కంపన వ్యాప్తిని తగ్గించడం మరియు విద్యుదయస్కాంత తరంగాలను తగ్గించడం. శబ్దం.కేసింగ్‌లోకి నొక్కిన తర్వాత స్టేటర్ యొక్క సహజ ఫ్రీక్వెన్సీ సింగిల్ స్టేటర్ కోర్ నుండి భిన్నంగా ఉంటుంది. కేసింగ్ గణనీయంగా స్టేటర్ నిర్మాణం యొక్క ఘన ఫ్రీక్వెన్సీని మెరుగుపరుస్తుంది, ముఖ్యంగా తక్కువ-ఆర్డర్ ఘన పౌనఃపున్యం. భ్రమణ వేగం ఆపరేటింగ్ పాయింట్ల పెరుగుదల మోటార్ డిజైన్‌లో ప్రతిధ్వనిని నివారించడంలో కష్టాన్ని పెంచుతుంది.మోటారును రూపకల్పన చేసేటప్పుడు, షెల్ నిర్మాణం యొక్క సంక్లిష్టతను తగ్గించాలి మరియు ప్రతిధ్వని సంభవించకుండా ఉండటానికి షెల్ యొక్క మందాన్ని తగిన విధంగా పెంచడం ద్వారా మోటార్ నిర్మాణం యొక్క సహజ పౌనఃపున్యాన్ని పెంచవచ్చు.అదనంగా, పరిమిత మూలకం అంచనాను ఉపయోగిస్తున్నప్పుడు స్టేటర్ కోర్ మరియు కేసింగ్ మధ్య సంప్రదింపు సంబంధాన్ని సహేతుకంగా సెట్ చేయడం చాలా ముఖ్యం.
మోటార్స్ యొక్క విద్యుదయస్కాంత విశ్లేషణమోటారు యొక్క విద్యుదయస్కాంత రూపకల్పన యొక్క ముఖ్యమైన సూచికగా, అయస్కాంత సాంద్రత సాధారణంగా మోటారు యొక్క పని స్థితిని ప్రతిబింబిస్తుంది.అందువల్ల, మేము మొదట అయస్కాంత సాంద్రత విలువను సంగ్రహించి తనిఖీ చేస్తాము, మొదటిది అనుకరణ యొక్క ఖచ్చితత్వాన్ని ధృవీకరించడం మరియు రెండవది విద్యుదయస్కాంత శక్తి యొక్క తదుపరి వెలికితీతకు ఆధారాన్ని అందించడం.సంగ్రహించబడిన మోటారు మాగ్నెటిక్ డెన్సిటీ క్లౌడ్ రేఖాచిత్రం క్రింది చిత్రంలో చూపబడింది.
అయస్కాంత ఐసోలేషన్ వంతెన యొక్క స్థానం వద్ద ఉన్న అయస్కాంత సాంద్రత స్టేటర్ మరియు రోటర్ కోర్ యొక్క BH వక్రరేఖ యొక్క ఇన్‌ఫ్లెక్షన్ పాయింట్ కంటే చాలా ఎక్కువగా ఉందని క్లౌడ్ మ్యాప్ నుండి చూడవచ్చు, ఇది మెరుగైన అయస్కాంత ఐసోలేషన్ ప్రభావాన్ని ప్లే చేయగలదు.
ఎయిర్ గ్యాప్ ఫ్లక్స్ డెన్సిటీ కర్వ్మోటారు గాలి గ్యాప్ మరియు దంతాల స్థానం యొక్క అయస్కాంత సాంద్రతలను సంగ్రహించండి, ఒక వక్రరేఖను గీయండి మరియు మీరు మోటారు గాలి గ్యాప్ అయస్కాంత సాంద్రత మరియు పంటి అయస్కాంత సాంద్రత యొక్క నిర్దిష్ట విలువలను చూడవచ్చు. దంతాల యొక్క అయస్కాంత సాంద్రత అనేది పదార్థం యొక్క ఇన్‌ఫ్లెక్షన్ పాయింట్ నుండి కొంత దూరంలో ఉంటుంది, ఇది మోటారు అధిక వేగంతో రూపొందించబడినప్పుడు అధిక ఇనుము నష్టం వలన సంభవించినట్లు భావించబడుతుంది.
మోటార్ మోడల్ విశ్లేషణమోటారు నిర్మాణ నమూనా మరియు గ్రిడ్ ఆధారంగా, మెటీరియల్‌ను నిర్వచించండి, స్టేటర్ కోర్‌ను స్ట్రక్చరల్ స్టీల్‌గా నిర్వచించండి మరియు కేసింగ్‌ను అల్యూమినియం మెటీరియల్‌గా నిర్వచించండి మరియు మోటారు మొత్తం మీద మోడల్ విశ్లేషణను నిర్వహించండి.దిగువ చిత్రంలో చూపిన విధంగా మోటారు యొక్క మొత్తం మోడ్ పొందబడుతుంది.
మొదటి-ఆర్డర్ మోడ్ ఆకారం
రెండవ-ఆర్డర్ మోడ్ ఆకారం
మూడవ-ఆర్డర్ మోడ్ ఆకారం
మోటార్ వైబ్రేషన్ విశ్లేషణమోటారు యొక్క హార్మోనిక్ ప్రతిస్పందన విశ్లేషించబడుతుంది మరియు వివిధ వేగంతో కంపన త్వరణం యొక్క ఫలితాలు క్రింది చిత్రంలో చూపబడ్డాయి.