Gbigbọn ati ariwo ti o yẹ oofa motor |

Ikẹkọ lori Ipa ti Stator Electromagnetic Force

Ariwo itanna ti stator ninu mọto naa ni o ni ipa nipasẹ awọn ifosiwewe meji, agbara inudidun itanna ati idahun igbekalẹ ati itankalẹ akositiki ti o fa nipasẹ agbara isunmọ ti o baamu. Atunwo ti iwadi.

Ọjọgbọn ZQZhu lati Yunifasiti ti Sheffield, UK, ati bẹbẹ lọ lo ọna atupale lati ṣe iwadi agbara itanna ati ariwo ti stator oofa oofa ayeraye, iwadii imọ-jinlẹ ti agbara itanna ti motor brushless oofa titilai, ati gbigbọn ti o yẹ titilai. oofa brushless DC motor pẹlu 10 ọpá ati 9 iho . Ariwo ti wa ni iwadi, awọn ibasepọ laarin awọn itanna agbara ati awọn stator ehin iwọn ti wa ni o tumq si iwadi, ati awọn ibasepọ laarin awọn torque ripple ati awọn ti o dara ju esi ti gbigbọn ati ariwo ti wa ni atupale.

Ọjọgbọn Tang Renyuan ati Song Zhihuan lati Ile-ẹkọ giga ti Imọ-ẹrọ Shenyang pese ọna itupalẹ pipe lati ṣe iwadi agbara itanna ati awọn irẹpọ rẹ ninu mọto oofa ayeraye, eyiti o pese atilẹyin imọ-jinlẹ fun iwadii siwaju sii lori ero ariwo ti mọto oofa ayeraye.Orisun ariwo ti itanna eletiriki jẹ atupale ni ayika mọto amuṣiṣẹpọ oofa ayeraye ti o ni agbara nipasẹ igbi sine ati oluyipada igbohunsafẹfẹ, igbohunsafẹfẹ abuda ti aaye oofa afẹfẹ, agbara itanna deede ati ariwo gbigbọn ni a ṣe iwadi, ati idi ti iyipo naa. ripple ti wa ni atupale. Awọn iyipo pulsation ti a ṣe afarawe ati wadi experimentally lilo awọn Ano, ati awọn iyipo pulsation labẹ orisirisi awọn Iho-polu fit awọn ipo, bi daradara bi awọn ipa ti air aafo ipari, polu aaki olùsọdipúpọ, chamfered igun, ati Iho iwọn lori iyipo pulsation ti a atupale. .

Agbara radial itanna ati awoṣe agbara tangential, ati kikopa modal ibaramu ni a ṣe, agbara itanna ati idahun ariwo gbigbọn ni a ṣe atupale ni agbegbe igbohunsafẹfẹ ati awoṣe itankalẹ acoustic ti ṣe atupale, ati kikopa ibaramu ati iwadii esiperimenta ni a ṣe. O tọka si pe awọn ipo akọkọ ti stator oofa motor oofa ti o yẹ ni a fihan ni nọmba naa.

Aworan

Awọn ifilelẹ ti awọn mode ti yẹ oofa motor

Imọ-ẹrọ iṣapeye ẹya ara mọto

Iṣiṣan oofa akọkọ ninu mọto naa wọ aafo afẹfẹ lọpọlọpọ, ati pe o n ṣe awọn ipa radial lori stator ati ẹrọ iyipo, nfa gbigbọn itanna ati ariwo.Ni akoko kanna, o nmu akoko tangential ati agbara axial, nfa gbigbọn tangential ati gbigbọn axial.Ni ọpọlọpọ awọn igba, gẹgẹbi awọn mọto asymmetric tabi awọn ọkọ ayọkẹlẹ ala-ọkan, gbigbọn tangential ti ipilẹṣẹ jẹ nla pupọ, ati pe o rọrun lati fa ariwo ti awọn paati ti a ti sopọ mọ mọto naa, ti o yọrisi ariwo radiated.Lati le ṣe iṣiro ariwo itanna, ati lati ṣe itupalẹ ati ṣakoso awọn ariwo wọnyi, o jẹ dandan lati mọ orisun wọn, eyiti o jẹ igbi agbara ti o nfa gbigbọn ati ariwo.Fun idi eyi, itupalẹ ti awọn igbi agbara itanna ni a ṣe nipasẹ itupalẹ aaye oofa-afẹfẹ.

Ti a ro pe igbi iwuwo ṣiṣan oofa ti a ṣe nipasẹ stator jẹ, ati igbi iwuwo ṣiṣan oofa Aworan

ti a ṣe nipasẹ ẹrọ iyipo jẹ Aworan

, lẹhinna igbi iwuwo ṣiṣan oofa apapọ wọn ni aafo afẹfẹ le ṣe afihan bi atẹle:

Okunfa bi stator ati ẹrọ iyipo slotting, yikaka pinpin, input lọwọlọwọ waveform iparun, air-aafo permeance fluctuation, rotor eccentricity, ati awọn kanna aidogba le gbogbo ja si darí abuku ati ki o si gbigbọn. Awọn harmonics aaye, akoko harmonics, Iho harmonics, eccentricity harmonics ati ki o se ekunrere ti magnetomotive agbara gbogbo ina ti o ga harmonics ti agbara ati iyipo. Paapa igbi agbara radial ninu mọto AC, yoo ṣiṣẹ lori stator ati rotor ti motor ni akoko kanna ati gbejade iparun Circuit oofa.

Awọn stator-fireemu ati rotor-casing be ni akọkọ Ìtọjú orisun ti motor ariwo.Ti agbara radial ba sunmọ tabi dogba si igbohunsafẹfẹ adayeba ti eto ipilẹ-ipin, resonance yoo waye, eyiti yoo fa abuku ti eto stator motor ati ṣe ipilẹṣẹ gbigbọn ati ariwo ohun.

Ni ọpọlọpọ igba, Aworan

ariwo magnetostrictive ti o ṣẹlẹ nipasẹ iwọn-kekere 2f, agbara radial aṣẹ-giga jẹ aifiyesi (f jẹ igbohunsafẹfẹ ipilẹ ti motor, p jẹ nọmba awọn orisii ọpá mọto). Sibẹsibẹ, agbara radial ti o fa nipasẹ magnetostriction le de ọdọ 50% ti agbara radial ti o fa nipasẹ aaye oofa-afẹfẹ.

Fun a motor ìṣó nipasẹ ohun oluyipada, nitori awọn aye ti ga-ibere akoko harmonics ninu awọn ti isiyi ti awọn oniwe-stator windings, awọn akoko harmonics yoo se ina afikun pulsating iyipo, eyi ti o jẹ maa n tobi ju awọn pulsating iyipo ti ipilẹṣẹ nipasẹ awọn aaye harmonics. nla.Ni afikun, awọn foliteji ripple ti ipilẹṣẹ nipasẹ awọn rectifier kuro ti wa ni tun zqwq si awọn ẹrọ oluyipada nipasẹ awọn agbedemeji Circuit, Abajade ni miiran irú ti pulsating iyipo.

Niwọn bi ariwo itanna oofa ti mọto amuṣiṣẹpọ oofa ayeraye, agbara Maxwell ati agbara magnetostrictive jẹ awọn okunfa akọkọ ti o nfa gbigbọn motor ati ariwo.

Motor stator gbigbọn abuda

Ariwo itanna ti motor ko ni ibatan si igbohunsafẹfẹ nikan, aṣẹ ati titobi ti igbi agbara itanna ti ipilẹṣẹ nipasẹ aaye oofa aafo afẹfẹ, ṣugbọn tun ni ibatan si ipo adayeba ti eto motor.Ariwo itanna jẹ ipilẹṣẹ nipasẹ gbigbọn ti stator motor ati casing.Nitorinaa, asọtẹlẹ igbohunsafẹfẹ adayeba ti stator nipasẹ awọn agbekalẹ imọ-jinlẹ tabi awọn iṣeṣiro ni ilosiwaju, ati iyalẹnu igbohunsafẹfẹ agbara itanna ati igbohunsafẹfẹ adayeba ti stator, jẹ ọna ti o munadoko lati dinku ariwo itanna.

Nigbati awọn igbohunsafẹfẹ ti awọn radial agbara igbi ti awọn motor jẹ dogba si tabi sunmo si awọn adayeba igbohunsafẹfẹ ti kan awọn ibere ti awọn stator, resonance yoo ṣẹlẹ.Ni akoko yii, paapaa ti titobi ti igbi agbara radial ko tobi, yoo fa gbigbọn nla ti stator, nitorina o nmu ariwo itanna nla kan.Fun ariwo mọto, ohun pataki julọ ni lati ṣe iwadi awọn ipo adayeba pẹlu gbigbọn radial bi akọkọ, aṣẹ axial jẹ odo, ati ipo ipo aaye ni isalẹ aṣẹ kẹfa, bi a ṣe han ninu eeya naa.

Aworan

Fọọmu gbigbọn Stator

Nigbati o ba n ṣe itupalẹ awọn abuda gbigbọn ti moto, nitori ipa to lopin ti damping lori ipo ipo ati igbohunsafẹfẹ ti stator motor, o le ṣe akiyesi.Ririririn igbekalẹ jẹ idinku awọn ipele gbigbọn nitosi igbohunsafẹfẹ resonant nipa lilo ẹrọ isọnu agbara ti o ga, bi o ṣe han, ati pe a gbero nikan ni tabi nitosi igbohunsafẹfẹ resonant.

Aworan

damping ipa

Lẹhin fifi windings si awọn stator, awọn dada ti awọn windings ni irin mojuto Iho ti wa ni mu pẹlu varnish, awọn insulating iwe, varnish ati Ejò waya ti wa ni so si kọọkan miiran, ati awọn idabobo iwe ninu awọn Iho ti wa ni tun ni pẹkipẹki somọ si awọn eyin. ti irin mojuto.Nitorinaa, yikaka inu-iho ni ilowosi lile kan si mojuto irin ati pe a ko le ṣe itọju bi ibi-afikun.Nigbati a ba lo ọna eroja ipari fun itupalẹ, o jẹ dandan lati gba awọn ayeraye ti o ṣe apejuwe ọpọlọpọ awọn ohun-ini ẹrọ ni ibamu si awọn ohun elo ti awọn windings ni cogging.Lakoko imuse ti ilana naa, gbiyanju lati rii daju didara awọ dipping, mu ẹdọfu ti yiyi okun pọ si, mu wiwọ ti yikaka ati mojuto irin, mu rigidity ti eto mọto, pọ si igbohunsafẹfẹ adayeba lati yago fun resonance, dinku titobi gbigbọn, ati dinku awọn igbi itanna. ariwo.

Igbohunsafẹfẹ adayeba ti stator lẹhin titẹ sinu casing yatọ si ti mojuto stator ẹyọkan. Awọn casing le significantly mu awọn ri to igbohunsafẹfẹ ti awọn stator be, paapa kekere-ibere ri to igbohunsafẹfẹ. Ilọsoke ti awọn aaye iṣẹ iyara iyipo pọ si iṣoro ti yago fun isọdọtun ni apẹrẹ mọto.Nigbati o ba n ṣe apẹrẹ mọto naa, idiju ti igbekalẹ ikarahun yẹ ki o dinku, ati igbohunsafẹfẹ adayeba ti eto motor le pọ si nipasẹ jijẹ sisanra ti ikarahun ni deede lati yago fun iṣẹlẹ ti resonance.Ni afikun, o ṣe pataki pupọ lati ṣeto ibatan ibatan laarin mojuto stator ati casing nigba lilo iṣiro nkan ti o pari.

Itanna Analysis of Motors

Gẹgẹbi itọkasi pataki ti apẹrẹ itanna eleto ti motor, iwuwo oofa le ṣe afihan ipo iṣẹ ti moto nigbagbogbo.Nitorinaa, a kọkọ jade ati ṣayẹwo iye iwuwo oofa, akọkọ ni lati rii daju deede ti kikopa, ati ekeji ni lati pese ipilẹ kan fun isediwon atẹle ti agbara itanna.Aworan awọsanma iwuwo oofa mọto ti a fa jade jẹ afihan ni nọmba atẹle.

Aworan

O le rii lati maapu awọsanma pe iwuwo oofa ni ipo ti afara ipinya oofa jẹ ga julọ ju aaye inflection ti BH ti tẹ stator ati rotor mojuto, eyiti o le mu ipa ipinya oofa to dara julọ.

Aworan

Afẹfẹ ṣiṣan iwuwo ti tẹ

Jade awọn iwuwo oofa ti aafo afẹfẹ motor ati ipo ehin, fa ohun ti tẹ, ati pe o le rii awọn iye kan pato ti iwuwo oofa afẹfẹ motor ati iwuwo oofa ehin. Iwọn oofa ti ehin jẹ ijinna kan lati aaye inflection ti ohun elo, eyiti a ro pe o fa nipasẹ pipadanu irin giga nigbati a ṣe apẹrẹ ọkọ ayọkẹlẹ ni iyara giga.

Motor Modal Analysis

Da lori awoṣe igbekalẹ motor ati akoj, ṣalaye ohun elo naa, ṣalaye mojuto stator bi irin igbekale, ati ṣalaye casing bi ohun elo aluminiomu, ati ṣe itupalẹ modal lori motor lapapọ.Awọn ìwò mode ti awọn motor ti wa ni gba bi o han ni awọn nọmba rẹ ni isalẹ.

Aworan