Zdroje vibračního šumu v synchronních motorech s permanentními magnety

Vibrace zsynchronní motory s permanentními magnetypochází hlavně ze tří aspektů: aerodynamický hluk, mechanické vibrace a elektromagnetické vibrace. Aerodynamický hluk je způsoben rychlými změnami tlaku vzduchu uvnitř motoru a třením mezi plynem a konstrukcí motoru. Mechanické vibrace jsou způsobeny periodickou elastickou deformací ložisek, geometrickými vadami a nevyvážeností hřídele rotoru. Elektromagnetické vibrace jsou způsobeny elektromagnetickým buzením a magnetické pole vzduchové mezery působí na jádro statoru a způsobuje radiální deformaci statoru, která se přenáší na plášť motoru a vyzařuje hluk. Přestože je tangenciální složka magnetického pole vzduchové mezery malá, může způsobit zvlnění kroutícího momentu a vibrace motoru. V pohonusynchronní motory s permanentními magnety, elektromagnetické buzení je hlavním zdrojem vibrací.

V počáteční fázi návrhusynchronní motory s permanentními magnety, vytvořením modelu vibrační odezvy, analýzou vlastností elektromagnetického buzení a dynamických charakteristik konstrukce, předpovídáním a vyhodnocením úrovně vibračního hluku a optimalizací konstrukce pro vibrace lze snížit vibrační hluk, zlepšit výkon motoru, a vývojový cyklus lze zkrátit.

Současný pokrok ve výzkumu lze shrnout do tří aspektů:

1. Výzkum elektromagnetického buzení: Elektromagnetické buzení je základní příčinou vibrací a výzkum probíhá již mnoho let. Raný výzkum zahrnoval výpočet rozložení elektromagnetických sil uvnitř motorů a odvození analytických vzorců pro radiální síly. V posledních letech byly široce používány metody konečných prvků a numerická analýza a domácí i zahraniční vědci studovali vliv různých konfigurací pólových štěrbin na ozubený moment synchronních motorů s permanentními magnety.

2. Výzkum strukturních modálních charakteristik: Modální charakteristiky konstrukce úzce souvisejí s její vibrační odezvou, zvláště když je frekvence buzení blízká vlastní frekvenci konstrukce, dojde k rezonanci. Domácí i zahraniční vědci studovali strukturální charakteristiky systémů statoru motoru pomocí experimentů a simulací, včetně faktorů, které ovlivňují modální frekvence, jako jsou materiály, modul pružnosti a strukturální parametry.

3. Výzkum vibrační odezvy při elektromagnetickém buzení: Vibrační odezva motoru je způsobena elektromagnetickým buzením působícím na zuby statoru. Výzkumníci analyzovali časoprostorové rozložení elektromagnetické síly, zatížené elektromagnetické buzení na konstrukci statoru motoru a získali numerické výpočty a experimentální výsledky vibrační odezvy. Vědci také zkoumali vliv koeficientu tlumení materiálu pláště na vibrační odezvu.