Zdroje vibračného hluku v synchrónnych motoroch s permanentnými magnetmi

Vibrácia zsynchrónne motory s permanentným magnetompochádza najmä z troch aspektov: aerodynamický hluk, mechanické vibrácie a elektromagnetické vibrácie. Aerodynamický hluk je spôsobený rýchlymi zmenami tlaku vzduchu vo vnútri motora a trením medzi plynom a konštrukciou motora. Mechanické vibrácie sú spôsobené periodickou elastickou deformáciou ložísk, geometrickými chybami a nevyváženosťou hriadeľa rotora. Elektromagnetické vibrácie sú spôsobené elektromagnetickým budením a magnetické pole vzduchovej medzery pôsobí na jadro statora, čo spôsobuje radiálnu deformáciu statora, ktorá sa prenáša na plášť motora a vyžaruje hluk. Hoci tangenciálna zložka magnetického poľa vzduchovej medzery je malá, môže spôsobiť zvlnenie krútiaceho momentu a vibrácie motora. V pohone osynchrónne motory s permanentným magnetom, elektromagnetické budenie je hlavným zdrojom vibrácií.

V počiatočnom štádiu návrhusynchrónne motory s permanentným magnetom, vytvorením modelu odozvy vibrácií, analýzou vlastností elektromagnetického budenia a dynamických charakteristík konštrukcie, predpovedaním a hodnotením úrovne vibračného hluku a optimalizáciou konštrukcie pre vibrácie je možné znížiť vibračný hluk, zlepšiť výkon motora, a vývojový cyklus sa môže skrátiť.

Súčasný pokrok vo výskume možno zhrnúť do troch aspektov:

1. Výskum elektromagnetického budenia: Elektromagnetické budenie je základnou príčinou vibrácií a výskum prebieha už mnoho rokov. Skorý výskum zahŕňal výpočet distribúcie elektromagnetických síl vo vnútri motorov a odvodenie analytických vzorcov pre radiálne sily. V posledných rokoch boli široko používané metódy simulácie konečných prvkov a numerická analýza a domáci a zahraniční vedci študovali vplyv rôznych konfigurácií pólových štrbín na ozubený krútiaci moment synchrónnych motorov s permanentnými magnetmi.

2. Výskum štrukturálnych modálnych charakteristík: Modálne charakteristiky konštrukcie úzko súvisia s jej vibračnou odozvou, najmä ak je budiaca frekvencia blízka vlastnej frekvencii konštrukcie, dochádza k rezonancii. Domáci a zahraniční vedci študovali štrukturálne charakteristiky statorových systémov motora prostredníctvom experimentov a simulácií, vrátane faktorov, ktoré ovplyvňujú modálne frekvencie, ako sú materiály, modul pružnosti a štrukturálne parametre.

3. Výskum vibračnej odozvy pri elektromagnetickom budení: Vibračná odozva motora je spôsobená elektromagnetickým budením pôsobiacim na zuby statora. Výskumníci analyzovali časopriestorové rozloženie elektromagnetickej sily, zaťažené elektromagnetické budenie na štruktúru statora motora a získali numerické výpočty a experimentálne výsledky odozvy vibrácií. Výskumníci tiež skúmali vplyv koeficientu tlmenia materiálu plášťa na odozvu vibrácií.