Stúdzje oer ynfloed fan Stator Electromagnetic Force
De elektromagnetyske lûd fan 'e stator yn' e motor wurdt benammen beynfloede troch twa faktoaren, de elektromagnetyske opwekkingskrêft en de strukturele reaksje en akoestyske strieling feroarsake troch de oerienkommende eksitaasjekrêft.In resinsje fan it ûndersyk.
Professor ZQZhu fan 'e Universiteit fan Sheffield, UK, ensfh. magneet brushless DC motor mei 10 peallen en 9 slots.It lûd wurdt studearre, de relaasje tusken de elektromagnetyske krêft en de breedte fan 'e stator tosk wurdt teoretysk studearre, en de relaasje tusken de koppelrimpel en de optimalisaasjeresultaten fan trilling en lûd wurdt analysearre.Professor Tang Renyuan en Song Zhihuan fan Shenyang University of Technology levere in folsleine analytyske metoade om de elektromagnetyske krêft en syn harmonika te studearjen yn 'e permaninte magneetmotor, dy't teoretyske stipe levere foar fierder ûndersyk nei de lûdsteory fan' e permaninte magneetmotor.De boarne fan elektromagnetyske trillingslûd wurdt analysearre om 'e permaninte magneet syngroane motor oandreaun troch de sinuswelle en de frekwinsjekonverter, de karakteristike frekwinsje fan it magnetyske fjild fan' e loftspalte, de normale elektromagnetyske krêft en it trillinglûd wurdt bestudearre, en de reden foar it koppel rimpel wurdt analysearre.De koppelpulsaasje waard simulearre en ferifiearre eksperiminteel mei it elemint, en de koppelpulsaasje ûnder ferskate slot-pole fit-betingsten, lykas ek de effekten fan luchtgap-lingte, pole-arc-koëffisjint, ôfskuorjende hoeke en slotbreedte op 'e koppelpulsaasje waarden analysearre .It elektromagnetyske radiale krêft en tangentiale krêftmodel, en de korrespondearjende modale simulaasje wurdt útfierd, de elektromagnetyske krêft en vibraasjelûdsreaksje wurde analysearre yn it frekwinsjedomein en it akoestyske strielingsmodel wurdt analysearre, en de oerienkommende simulaasje en eksperiminteel ûndersyk wurde útfierd.It wurdt opmurken dat de wichtichste modus fan de permaninte magneet motor stator wurde werjûn yn de figuer.
De wichtichste modus fan permaninte magneet motor
Motor lichem struktuer optimalisaasje technologyDe wichtichste magnetyske flux yn 'e motor komt yn' e loftspalte substansjeel radiaal, en genereart radiale krêften op 'e stator en rotor, wêrtroch't elektromagnetyske trilling en lûd.Tagelyk genereart it tangentiale momint en axiale krêft, wêrtroch tangentiale trilling en axiale trilling feroarsake wurde.Yn in protte gelegenheden, lykas asymmetryske motors of single-phase motors, de oanmakke tangential trilling is hiel grut, en it is maklik te feroarsaakje resonânsje fan komponinten ferbûn mei de motor, resultearret yn útstrieling lûd.Om elektromagnetyske lûd te berekkenjen en dizze lûden te analysearjen en te kontrolearjen, is it nedich om har boarne te kennen, dat is de krêftwelle dy't trilling en lûd genereart.Om dizze reden wurdt de analyze fan elektromagnetyske krêftwellen útfierd troch de analyze fan it magnetyske fjild fan loftgap.Oannommen dat de golf fan magnetyske fluxdichte produsearre troch de stator is , en de golf fan magnetyske fluxdichteprodusearre troch de rotor is, dan kin harren gearstalde magnetyske flux tichtens weach yn 'e loft gat wurde útdrukt as folget:
Faktoaren lykas stator en rotor slotting, winding ferdieling, ynput hjoeddeistige waveform ferfoarming, lucht-gap permeance fluktuaasje, rotor eccentricity, en deselde ûnbalâns kin allegearre liede ta meganyske deformation en dan trilling.De romte harmonics, tiid harmonics, slot harmonics, eccentricity harmonics en magnetyske sêding fan magnetomotive krêft generearje allegear hegere harmonics fan krêft en koppel.Benammen de radiale krêftwelle yn 'e AC-motor, it sil tagelyk hannelje op' e stator en rotor fan 'e motor en produsearje magnetyske circuitferfoarming.De struktuer fan it statorframe en de rotorbehuizing is de wichtichste stralingsboarne fan motorlûd.As de radiale krêft is tichtby of gelyk oan de natuerlike frekwinsje fan de stator-base systeem, resonânsje sil foarkomme, dat sil feroarsaakje deformation fan de motor stator systeem en generearje trilling en akoestyske lûd.Yn'e measte gefallen,de magnetostrictive lûd feroarsake troch de lege-frekwinsje 2f, hege-oarder radiale krêft is negligible (f is de fûnemintele frekwinsje fan de motor, p is it oantal motor pole pearen).De radiale krêft dy't feroarsake wurdt troch magnetostriksje kin lykwols sawat 50% berikke fan 'e radiale krêft dy't feroarsake wurdt troch it magnetyske fjild fan 'e loftgap.Foar in motor oandreaun troch in inverter, fanwege it bestean fan hege-oarder tiid harmonics yn de hjoeddeiske fan syn stator windings, sil de tiid harmonics generearje ekstra pulsating koppel, dat is meastal grutter as de pulsating koppel generearre troch de romte harmonics.grut.Dêrnjonken wurdt de spanningsrimpel generearre troch de lykrjochter-ienheid ek oerbrocht nei de ynverter fia it tuskenkring, wat resulteart yn in oare soarte fan pulsearjend koppel.Wat it elektromagnetyske lûd fan permaninte magneet syngroane motor oanbelanget, binne Maxwell-krêft en magnetostrictive krêft de wichtichste faktoaren dy't motorvibraasje en lûd feroarsaakje.
Motor stator trilling skaaimerkenIt elektromagnetyske lûd fan 'e motor is net allinich relatearre oan' e frekwinsje, folchoarder en amplitude fan 'e elektromagnetyske krêftwelle generearre troch it magnetyske fjild fan' e loftgap, mar ek relatearre oan 'e natuerlike modus fan 'e motorstruktuer.Elektromagnetyske lûd wurdt benammen generearre troch de trilling fan 'e motorstator en omkasting.Dêrom, it foarsizzen fan de natuerlike frekwinsje fan 'e stator troch teoretyske formules of simulaasjes fan tefoaren, en staggering de elektromagnetyske krêft frekwinsje en de natuerlike frekwinsje fan' e stator, is in effektyf middel om te ferminderjen elektromagnetyske lûd.As de frekwinsje fan 'e radiale krêftwelle fan' e motor gelyk is oan of tichtby de natuerlike frekwinsje fan in bepaalde folchoarder fan 'e stator, sil resonânsje feroarsake wurde.Op dit stuit, sels as de amplitude fan 'e radiale krêftwelle net grut is, sil it in grutte trilling fan' e stator feroarsaakje, wêrtroch in grutte elektromagnetyske lûd ûntstiet.Foar motorlûd is it wichtichste ding om de natuerlike modi te studearjen mei radiale trilling as de wichtichste, de axiale folchoarder is nul, en de romtlike modusfoarm is ûnder de sechde folchoarder, lykas werjûn yn 'e figuer.
Stator trilling foarm
By it analysearjen fan de trillingskarakteristiken fan 'e motor, fanwegen de beheinde ynfloed fan demping op' e modusfoarm en frekwinsje fan 'e motorstator, kin it wurde negearre.Strukturele demping is de reduksje fan trillingsnivo's tichtby de resonânsjefrekwinsje troch it tapassen fan in meganisme foar hege enerzjydissipaasje, lykas werjûn, en wurdt allinich beskôge by of tichtby de resonânsjefrekwinsje.
dampende effekt
Nei it tafoegjen fan windings oan 'e stator, wurdt it oerflak fan' e windingen yn 'e izeren kearn slot behannele mei lak, it isolearjende papier, lak en koperdraad wurde oan elkoar ferbûn, en it isolearjende papier yn' e slot is ek nau ferbûn oan 'e tosken fan de izeren kearn.Dêrom, de yn-slot winding hat in bepaalde stivens bydrage oan de izeren kearn en kin net behannele wurde as in ekstra massa.As de einige elemintmetoade wurdt brûkt foar analyse, is it nedich om parameters te krijen dy't ferskate meganyske eigenskippen karakterisearje neffens it materiaal fan 'e wikkelingen yn' e cogging.Besykje tidens de útfiering fan it proses de kwaliteit fan 'e dipferve te garandearjen, de spanning fan' e spoelwinding te ferheegjen, de dichtheid fan 'e wikkeling en de izeren kearn te ferbetterjen, de steurigens fan' e motorstruktuer te ferheegjen, de natuerlike frekwinsje te ferheegjen om te foarkommen resonânsje, ferminderje de trillingsamplitude, en ferminderje elektromagnetyske weagen.lûd.De natuerlike frekwinsje fan de stator nei't yndrukt yn 'e casing is oars as dy fan' e single stator kearn.De omkasting kin de fêste frekwinsje fan 'e statorstruktuer signifikant ferbetterje, benammen de bêstfrekwinsje fan lege folchoarder.De ferheging fan draaiende snelheid operaasjepunten fergruttet de muoite fan it foarkommen fan resonânsje yn motorûntwerp.By it ûntwerpen fan 'e motor moat de kompleksiteit fan' e shellstruktuer minimaal wurde, en de natuerlike frekwinsje fan 'e motorstruktuer kin wurde ferhege troch de dikte fan 'e shell passend te ferheegjen om it foarkommen fan resonânsje te foarkommen.Dêrneist is it hiel wichtich om ridlik set it kontakt relaasje tusken de stator kearn en de casing by it brûken fan einige elemint skatting.
Elektromagnetyske analyze fan motorsAs in wichtige yndikator fan it elektromagnetyske ûntwerp fan 'e motor kin de magnetyske tichtens normaal de wurkjende steat fan' e motor reflektearje.Dêrom, wy earst extract en kontrolearje de magnetyske tichtens wearde, de earste is om te ferifiearjen de krektens fan de simulaasje, en de twadde is om te foarsjen in basis foar de folgjende winning fan elektromagnetyske krêft.It extracted motor magnetyske tichtens wolk diagram wurdt werjûn yn de folgjende figuer.
It kin sjoen wurde út de wolk kaart dat de magnetyske tichtheid op 'e posysje fan' e magnetyske isolemint brêge is folle heger as it bûging punt fan 'e BH kromme fan' e stator en rotor kearn, dat kin spylje in better magnetysk isolemint effekt.
Air gap flux tichtens krommeEkstrahearje de magnetyske tichtheden fan 'e motorluchtspleet en toskposysje, tekenje in kromme, en jo kinne de spesifike wearden sjen fan' e magnetyske tichtheid fan 'e motorluchtgap en toskmagnetyske tichtens.De magnetyske tichtens fan 'e tosk is in bepaalde ôfstân fan it bûgingspunt fan it materiaal, dat wurdt oannommen dat it feroarsake wurdt troch it hege izerferlies as de motor mei hege snelheid ûntwurpen is.
Motor Modal AnalysisOp grûn fan it motorstruktuermodel en raster, definiearje it materiaal, definiearje de statorkearn as struktureel stiel, en definiearje de omkasting as aluminiummateriaal, en fiere modale analyze op 'e motor as gehiel.De algemiene modus fan 'e motor wurdt krigen lykas werjûn yn' e ôfbylding hjirûnder.
earste-oarder modus foarm
twadde-oarder modus foarm
tredde-oarder modus foarm
Motor trilling analyzeDe harmonyske reaksje fan 'e motor wurdt analysearre, en de resultaten fan trillingsfersnelling by ferskate snelheden wurde werjûn yn' e figuer hjirûnder.