Sursele de zgomot de vibrație în motoarele sincrone cu magnet permanenți

Vibrația demotoare sincrone cu magnet permanentprovine în principal din trei aspecte: zgomot aerodinamic, vibrații mecanice și vibrații electromagnetice. Zgomotul aerodinamic este cauzat de schimbările rapide ale presiunii aerului din interiorul motorului și de frecarea dintre gaz și structura motorului. Vibrația mecanică este cauzată de deformarea elastică periodică a lagărelor, defecte geometrice și dezechilibrul arborelui rotorului. Vibrația electromagnetică este cauzată de excitația electromagnetică, iar câmpul magnetic al spațiului de aer acționează asupra miezului statorului, provocând deformarea radială a statorului, care este transmisă carcasei motorului și radiază zgomot. Deși componenta tangenţială a câmpului magnetic al spaţiului de aer este mică, aceasta poate provoca ondularea cuplului de cogging și vibrarea motorului. În propulsia demotoare sincrone cu magnet permanent, excitația electromagnetică este principala sursă de vibrație.

În etapa inițială de proiectare amotoare sincrone cu magnet permanent, prin stabilirea unui model de răspuns la vibrații, analizând proprietățile excitației electromagnetice și caracteristicile dinamice ale structurii, prezicerea și evaluarea nivelului de zgomot de vibrație și optimizarea proiectării pentru vibrații, zgomotul de vibrație poate fi redus, performanța motorului poate fi îmbunătățită, iar ciclul de dezvoltare poate fi scurtat.

Progresul actual al cercetării poate fi rezumat în trei aspecte:

1. Cercetări privind excitația electromagnetică: Excitația electromagnetică este cauza fundamentală a vibrațiilor, iar cercetările sunt în desfășurare de mulți ani. Cercetările timpurii au inclus calcularea distribuției forțelor electromagnetice în interiorul motoarelor și derivarea formulelor analitice pentru forțele radiale. În ultimii ani, metodele de simulare cu elemente finite și analiza numerică au fost aplicate pe scară largă, iar cercetătorii autohtoni și străini au studiat influența diferitelor configurații ale fantelor de poli asupra cuplului de cogging al motoarelor sincrone cu magnet permanenți.

2. Cercetări asupra caracteristicilor modale structurale: Caracteristicile modale ale unei structuri sunt strâns legate de răspunsul său la vibrație, mai ales când frecvența de excitație este apropiată de frecvența naturală a structurii, va apărea rezonanță. Cercetătorii autohtoni și străini au studiat caracteristicile structurale ale sistemelor statorice ale motoarelor prin experimente și simulări, inclusiv factori care afectează frecvențele modale, cum ar fi materialele, modulul elastic și parametrii structurali.

3. Cercetări privind răspunsul la vibrații sub excitație electromagnetică: Răspunsul la vibrație al unui motor este cauzat de excitația electromagnetică care acționează asupra dinților statorului. Cercetătorii au analizat distribuția spațio-temporală a forței electromagnetice, au încărcat excitația electromagnetică pe structura statorului motorului și au obținut calcule numerice și rezultate experimentale ale răspunsului la vibrație. Cercetătorii au investigat, de asemenea, influența coeficientului de amortizare al materialului învelișului asupra răspunsului la vibrații.