Źródła hałasu drgań w silnikach synchronicznych z magnesami trwałymi

Wibracjasilniki synchroniczne z magnesami trwałymipochodzi głównie z trzech aspektów: hałasu aerodynamicznego, drgań mechanicznych i drgań elektromagnetycznych. Hałas aerodynamiczny jest powodowany przez szybkie zmiany ciśnienia powietrza wewnątrz silnika i tarcie między gazem a konstrukcją silnika. Drgania mechaniczne są powodowane przez okresowe odkształcenia sprężyste łożysk, wady geometryczne i niewyważenie wału wirnika. Drgania elektromagnetyczne są powodowane przez wzbudzenie elektromagnetyczne, a pole magnetyczne szczeliny powietrznej działa na rdzeń stojana, powodując odkształcenie promieniowe stojana, które jest przenoszone na obudowę silnika i emituje hałas. Chociaż składowa styczna pola magnetycznego szczeliny powietrznej jest mała, może powodować tętnienie momentu obrotowego i drgania silnika. W napędziesilniki synchroniczne z magnesami trwałymiGłównym źródłem drgań jest wzbudzenie elektromagnetyczne.

Na początkowym etapie projektowaniasilniki synchroniczne z magnesami trwałymiPoprzez opracowanie modelu odpowiedzi na drgania, analizę właściwości wzbudzenia elektromagnetycznego i charakterystyki dynamicznej konstrukcji, przewidywanie i ocenę poziomu hałasu drgań oraz optymalizację projektu pod kątem drgań, można zredukować hałas drgań, poprawić wydajność silnika i skrócić cykl rozwoju.

Aktualny postęp badań można podsumować w trzech aspektach:

1. Badania nad wzbudzeniem elektromagnetycznym: Wzbudzenie elektromagnetyczne jest podstawową przyczyną drgań, a badania trwają od wielu lat. Wczesne badania obejmowały obliczanie rozkładu sił elektromagnetycznych wewnątrz silników i wyprowadzanie wzorów analitycznych dla sił promieniowych. W ostatnich latach metody symulacji elementów skończonych i analiza numeryczna były szeroko stosowane, a krajowi i zagraniczni naukowcy badali wpływ różnych konfiguracji szczelin biegunowych na moment zazębiania silników synchronicznych z magnesami trwałymi.

2. Badania strukturalnych charakterystyk modalnych: Charakterystyki modalne konstrukcji są ściśle powiązane z jej odpowiedzią na drgania, zwłaszcza gdy częstotliwość wzbudzenia jest bliska częstotliwości naturalnej konstrukcji, wystąpi rezonans. Krajowi i zagraniczni naukowcy badali strukturalne charakterystyki układów stojanów silników poprzez eksperymenty i symulacje, w tym czynniki wpływające na częstotliwości modalne, takie jak materiały, moduł sprężystości i parametry strukturalne.

3. Badania nad odpowiedzią na drgania przy wzbudzeniu elektromagnetycznym: Odpowiedź na drgania silnika jest powodowana przez wzbudzenie elektromagnetyczne działające na zęby stojana. Naukowcy przeanalizowali rozkład przestrzenno-czasowy siły elektromagnetycznej, obciążyli wzbudzenie elektromagnetyczne strukturą stojana silnika i uzyskali obliczenia numeryczne oraz wyniki eksperymentalne odpowiedzi na drgania. Naukowcy zbadali również wpływ współczynnika tłumienia materiału powłoki na odpowiedź na drgania.