Вибрация ва садои муҳаррики магнитии доимӣ

Омӯзиши таъсири қувваи электромагнитии статор

Ба садои электромагнитии статор дар муҳаррик асосан ду омил, қувваи барангезандаи электромагнитӣ ва аксуламали сохторӣ ва радиатсияи акустикӣ, ки аз қувваи ҳаяҷонбахши мувофиқ ба вуҷуд меоянд, таъсир мерасонад.Баррасии тадқиқот.

 

Профессор ZQZhu аз Донишгоҳи Шеффилд, Британияи Кабир ва ғайра усули таҳлилиро барои омӯхтани қувваи электромагнитӣ ва садои статори мотори магнитии доимӣ, омӯзиши назариявии қувваи электромагнитии мотори магнитии доимӣ ва ларзиши доимӣ истифода бурд. муҳаррики магнитии brushless DC бо 10 сутун ва 9 слот.Садо омӯхта, муносибати байни қувваи электромагнитӣ ва паҳнои дандони статор аз ҷиҳати назариявӣ омӯхта, муносибати байни мавҷи момент ва натиҷаҳои оптимизатсияи ларзиш ва садо таҳлил карда мешавад.
Профессор Танг Ренюан ва Сонг Жихуан аз Донишгоҳи технологии Шенян усули мукаммали таҳлилиро барои омӯзиши қувваи электромагнитӣ ва гармоникаи он дар муҳаррики магнитии доимӣ пешниҳод карданд, ки барои таҳқиқоти минбаъдаи назарияи садои мотори магнитии доимӣ дастгирии назариявӣ фароҳам овард.Манбаи садои ларзиши электромагнитӣ дар атрофи муҳаррики доимии магнитии синхронӣ, ки аз мавҷи синус ва табдилдиҳандаи басомад кор мекунад, таҳлил карда мешавад, басомади хоси майдони магнитии холигии ҳаво, қувваи муқаррарии электромагнитӣ ва садои ларзиш ва сабаби моменти момент омӯхта мешавад. ривоҷёбӣ таҳлил карда мешавад.Набзи моменти момент бо истифода аз Элемент ба таври таҷрибавӣ тақлид ва санҷида шуд ва пулсатсияи моменти момент дар шароитҳои гуногуни мувофиқ кардани қутб ба қутб, инчунин таъсири дарозии холигии ҳаво, коэффисиенти камони қутб, кунҷи часпак ва паҳнои слот ба пулсатсияи момент таҳлил карда шуд. .
Модели радиалии электромагнитӣ ва қувваи тангенсиалӣ ва модели мувофиқи модалӣ гузаронида мешавад, қувваи электромагнитӣ ва аксуламали садои ларзиш дар домени басомад ва модели радиатсияи акустикӣ таҳлил карда мешавад ва тадқиқоти мувофиқи моделиронӣ ва таҷрибавӣ гузаронида мешавад.Қайд карда мешавад, ки режимҳои асосии статори мотори магнитии доимӣ дар расм нишон дода шудаанд.

Тасвир

Усули асосии муҳаррики магнитии доимӣ

 

Технологияи оптимизатсияи сохтори бадани мотор
Ҷараёни асосии магнитӣ дар муҳаррик ба холигии ҳаво ба таври радиалӣ ворид шуда, дар статор ва ротор қувваҳои радиалӣ ба вуҷуд оварда, боиси ларзиш ва садои электромагнитӣ мегардад.Дар айни замон он моменти тангенсиалӣ ва қувваи меҳварро ба вуҷуд меорад, ки боиси ларзиши тангенсиалӣ ва ларзиши меҳвар мегардад.Дар бисёр мавридҳо, ба монанди муҳаррикҳои асимметрӣ ё муҳаррикҳои якфазавӣ, ларзиши тангенсиалии тавлидшуда хеле калон аст ва боиси резонанси ҷузъҳои ба муҳаррик пайвастшуда осон аст, ки боиси садои радиатсионӣ мегардад.Барои њисоб кардани садои электромагнитї ва тањлил ва назорати ин садоњо донистани манбаи онњо, яъне мављи ќуввае, ки ларзиш ва садоро ба вуҷуд меорад, зарур аст.Аз хамин сабаб тахлили мавчхои кувваи электромагнитй бо рохи тахлили майдони магнитии фосилаи хаво гузаронида мешавад.
Фарз мекунем, ки мавҷи зичии ҷараёнҳои магнитӣ, ки аз ҷониби статор тавлид мешавад, ва мавҷи зичии ҷараёнҳои магнитӣТасвираз ҷониби ротор истеҳсол карда мешавадТасвир, он гоҳ мавҷи зичии ҷараёнҳои магнитии онҳоро дар холигии ҳаво ба таври зерин ифода кардан мумкин аст:

 

Омилҳо аз қабили лотоккунии статор ва ротор, тақсимоти печ, таҳрифи шакли мавҷи ҷорӣ, тағирёбии гузариши фосилаи ҳаво, эксцентрикии ротор ва ҳамон номутавозунӣ ҳама метавонанд ба деформатсияи механикӣ ва сипас ларзиш оварда расонанд.Гармоникаи фазоӣ, гармоникаи вақт, гармоникаи слот, гармоникаи эксцентрикӣ ва сершавии магнитии қувваи магнитии ҳаракаткунанда ҳама гармоникаи баландтари қувва ва моментро тавлид мекунанд.Махсусан мавҷи қувваи радиалӣ дар муҳаррики AC, он дар як вақт ба статор ва ротори муҳаррик амал мекунад ва таҳрифи схемаи магнитиро ба вуҷуд меорад.
Сохтори чорчӯбаи статор ва корпуси ротор манбаи асосии радиатсияи садои мотор мебошад.Агар қувваи радиалӣ ба басомади табиии системаи статор-базаӣ наздик ё баробар бошад, резонанс ба амал меояд, ки боиси деформатсияи системаи статори мотор мегардад ва ларзиш ва садои акустикиро ба вуҷуд меорад.
Дар аксари мавридҳо,Тасвирсадои магнитостриктивие, ки аз таъсири радиалии басомади пасти 2f ба амал меояд, ночиз аст (f - басомади асосии муҳаррик, p - шумораи ҷуфтҳои қутбҳои мотор).Аммо, қувваи радиалие, ки тавассути магнитостриксия ба вуҷуд омадааст, метавонад тақрибан ба 50% қувваи радиалие, ки аз майдони магнитии фосилаи ҳаво ба вуҷуд омадааст, бирасад.
Барои моторе, ки тавассути инвертер идора карда мешавад, аз сабаби мавҷудияти гармоникаи вақт дар ҷараёни печҳои статори он, гармоникаҳои вақт моменти иловагии пулсатсияро ба вуҷуд меоранд, ки одатан аз моменти пулсатсиякунандае, ки гармоникаи кайҳонӣ тавлид мекунад, калонтар аст.калон.Илова бар ин, мавҷи шиддат, ки аз ҷониби агрегати ислоҳкунанда тавлид мешавад, инчунин ба инвертер тавассути занҷири мобайнӣ интиқол дода мешавад, ки дар натиҷа як намуди дигари моменти импулсатсия ба вуҷуд меояд.
Дар мавриди садои электромагнитии муҳаррики синхронии магнитии доимӣ, қувваи Максвелл ва қувваи магнитостриктивӣ омилҳои асосии ларзиш ва садои мотор мебошанд.

 

Хусусиятҳои ларзиши статори мотор
Садои электромагнитии муҳаррик на танҳо ба басомад, тартиб ва амплитудаи мавҷи қувваи электромагнитӣ, ки аз майдони магнитии фосилаи ҳаво тавлид мешавад, балки ба ҳолати табиии сохтори мотор алоқаманд аст.Садои электромагнитӣ асосан аз ларзиши статор ва корпуси мотор ба вуҷуд меояд.Аз ин рӯ, пешгӯии басомади табиии статор тавассути формулаҳои назариявӣ ё моделиронӣ ва ба ҳайрат даровардани басомади қувваи электромагнитӣ ва басомади табиии статор воситаи самараноки паст кардани садои электромагнитӣ мебошад.
Вақте ки басомади мавҷи қувваи радиалии муҳаррик ба басомади табиии тартиби муайяни статор баробар ё наздик аст, резонанс ба вуҷуд меояд.Дар ин ваќт амплитудаи мављи радиалї калон набошад њам, вай боиси ларзиши калони статор мегардад ва бо њамин садои калони электромагнитї ба вуљуд меояд.Барои садои мотор, чизи аз ҳама муҳим омӯхтани режимҳои табиӣ бо ларзиши радиалӣ ҳамчун асосӣ аст, тартиби меҳвар сифр аст ва шакли ҳолати фазоӣ аз тартиби шашум, тавре ки дар расм нишон дода шудааст, поёнтар аст.

Тасвир

Шакли ларзиши статор

 

Хангоми тахлили характеристикахои ларзиши мотор аз сабаби махдуд будани таъсири демпинг ба шакли режим ва басомади статори мотор онро сарфи назар кардан мумкин аст.Барҳамдиҳии сохторӣ коҳиши сатҳи ларзиш дар наздикии басомади резонансӣ бо истифода аз механизми паҳншавии энергияи баланд аст ва танҳо дар басомади резонанс ё наздик ба назар гирифта мешавад.

Тасвир

таъсири сусткунанда

Пас аз ба статор илова кардани печҳо, сатҳи печҳои дар ковокии ядрои оҳанин бо лак коркард карда мешавад, коғази изолятсия, лак ва сими мисини ба ҳам мепайвандад ва коғази изолятсионии ковок низ ба дандонҳо зич пайваст карда мешавад. аз ядрои оҳан.Аз ин рӯ, печи даруни слот ба ядрои оҳан саҳми муайяни сахтгирӣ дорад ва онро ҳамчун массаи иловагӣ ҳисоб кардан мумкин нест.Ҳангоми барои таҳлил усули элементҳои ниҳоӣ истифода бурда мешавад, бояд параметрҳоеро ба даст оранд, ки хосиятҳои гуногуни механикиро аз рӯи маводи печҳо дар ришта тавсиф мекунанд.Ҳангоми татбиқи раванд, кӯшиш кунед, ки сифати рангҳои ғарқшударо таъмин кунед, шиддати печи печро зиёд кунед, мустаҳкамии печ ва ядрои оҳанро беҳтар кунед, сахтии сохтори моторро зиёд кунед, басомади табииро барои пешгирӣ кардани резонанс, кам кардани амплитудаи ларзиш ва кам кардани мавҷҳои электромагнитӣ.садо.
Басомади табиии статор пас аз пахш кардан ба корпус аз басомади як ядрои статор фарқ мекунад.Корпус метавонад басомади сахти сохтори статорро ба таври назаррас беҳтар созад, махсусан басомади сахти тартиби паст.Афзоиши нуқтаҳои амалиётии суръати гардиш душвории пешгирӣ кардани резонансро дар тарҳрезии мотор зиёд мекунад.Ҳангоми тарҳрезии муҳаррик, мураккабии сохтори ғафс бояд ҳадди аққал кам карда шавад ва басомади табиии сохтори моторро тавассути баланд бардоштани ғафсии қабати мувофиқ зиёд кардан мумкин аст, то аз пайдоиши резонанс пешгирӣ карда шавад.Илова бар ин, ҳангоми истифодаи баҳодиҳии унсурҳои ниҳоӣ оқилона муқаррар кардани муносибати тамос байни ядрои статор ва корпус хеле муҳим аст.

 

Таҳлили электромагнитии моторҳо
Ҳамчун нишондиҳандаи муҳими тарҳи электромагнитии муҳаррик, зичии магнитӣ одатан ҳолати кории муҳаррикро инъикос карда метавонад.Аз ин рӯ, мо аввал арзиши зичии магнитиро истихроҷ ва месанҷем, якум барои санҷиши дурустии симулятсия ва дуюм барои истихроҷи минбаъдаи қувваи электромагнитӣ замина фароҳам овардан аст.Диаграммаи абрии зичии магнитии мотор дар расми зерин нишон дода шудааст.

Тасвир

Аз харитаи абрӣ дидан мумкин аст, ки зичии магнитӣ дар мавқеъи пули изолятсияи магнитӣ аз нуқтаи гардиши BH каҷи ядрои статор ва ротор хеле баландтар аст, ки метавонад таъсири изолятсияи магнитиро беҳтар иҷро кунад.

Тасвир

Хатти каҷи зичии ҷараёни фосилаи ҳаво
Зичии магнитии холигии ҳавои мотор ва мавқеи дандонҳоро ҷудо кунед, каҷ кашед ва шумо метавонед арзишҳои мушаххаси зичии магнитии фосилаи ҳавои мотор ва зичии магнитии дандонро бинед.Зичии магнитии дандон масофаи муайян аз нуқтаи гардиши мавод мебошад, ки дар натиҷаи талафоти зиёди оҳан ҳангоми бо суръати баланд тарҳрезӣ шудани мотор ба вуҷуд омадааст.

 

Таҳлили модалии мотор
Дар асоси модели сохтори мотор ва шабака, маводро муайян кунед, ядрои статорро ҳамчун пӯлоди сохторӣ муайян кунед ва корпусро ҳамчун маводи алюминий муайян кунед ва дар маҷмӯъ дар мотор таҳлили модалӣ гузаронед.Ҳолати умумии муҳаррик тавре ба даст оварда шудааст, ки дар расми зер нишон дода шудааст.

Тасвир

шакли тартиби якум
 

Тасвир

шакли тартиби дуюм
 

Тасвир

шакли тартиби сеюм

 

Таҳлили ларзиши мотор
Аксуламали гармоникии мотор тахлил карда шуда, натичахои шитоби ларзиш дар суръатхои гуногун дар расми зер нишон дода шудаанд.
 

Тасвир

Шитоби радиалӣ 1000 Гц

Тасвир

Шитоби радиалӣ 1500 Гц

 

Шитоби радиалӣ 2000 Гц

Вақти фиристодан: июн-13-2022