Vibration ak bri motè pèmanan leman

Etid sou Enfliyans fòs elektwomayetik stator

Bri elektwomayetik stator la nan motè a sitou afekte pa de faktè, fòs eksitasyon elektwomayetik la ak repons estriktirèl la ak radyasyon acoustic ki te koze pa fòs eksitasyon ki koresponn lan.Yon revizyon nan rechèch la.

 

Pwofesè ZQZhu nan University of Sheffield, UK, elatriye te itilize metòd analyse pou etidye fòs elektwomayetik ak bri stator motè leman pèmanan, etid teyorik fòs elektwomayetik motè brushless leman pèmanan, ak vibrasyon pèmanan. leman brushless DC motè ak 10 poto ak 9 fant.Se bri a etidye, relasyon ki genyen ant fòs elektwomayetik la ak lajè dan stator la teyorikman etidye, ak relasyon ki genyen ant rid koupl la ak rezilta yo optimize nan Vibration ak bri analize.
Pwofesè Tang Renyuan ak Song Zhihuan nan Shenyang University of Technology te bay yon metòd analyse konplè pou etidye fòs elektwomayetik la ak Harmony li yo nan motè a leman pèmanan, ki te bay sipò teyorik pou plis rechèch sou teyori bri nan motè a leman pèmanan.Sous bri vibrasyon elektwomayetik analize alantou motè synchrone leman pèmanan ki mache ak onn sinis la ak konvètisè frekans lan, frekans karakteristik jaden mayetik espas lè a, fòs elektwomayetik nòmal la ak bri Vibration etidye, ak rezon ki fè koupl la. rid yo analize.Pulsasyon koupl la te simulation ak verifye eksperimantal lè l sèvi avèk Eleman an, ak pulsasyon koupl la anba diferan kondisyon anfòm plas-poto, osi byen ke efè yo nan longè espas lè a, koyefisyan arc poto, ang chanfreiné, ak lajè plas sou pulsasyon koupl la te analize. .
Fòs elektwomayetik radial la ak modèl fòs tanjansyèl la, ak simulation modal ki koresponn lan te pote soti, fòs elektwomayetik la ak repons bri Vibration analize nan domèn frekans ak modèl radyasyon acoustic analize, ak simulation korespondan ak rechèch eksperimantal yo te pote soti.Li fè remake ke mòd prensipal yo nan stator motè leman pèmanan yo montre nan figi a.

Imaj

Mòd prensipal motè leman pèmanan

 

Teknoloji optimize estrikti kò motè
Flux prensipal la mayetik nan motè a antre nan espas sa a lè sibstansyèlman radial, epi jenere fòs radial sou stator la ak rotor, sa ki lakòz vibrasyon elektwomayetik ak bri.An menm tan an, li jenere moman tanjansyèl ak fòs axial, sa ki lakòz Vibration tanjansyèl ak Vibration axial.Nan anpil okazyon, tankou motè asimetri oswa motè sèl-faz, Vibration tanjansyèl pwodwi a se gwo anpil, epi li fasil lakòz sonorite nan eleman ki konekte ak motè a, sa ki lakòz bri gaye.Yo nan lòd yo kalkile bri elektwomayetik, ak analize ak kontwole bri sa yo, li nesesè konnen sous yo, ki se vag nan fòs ki jenere Vibration ak bri.Pou rezon sa a, analiz la nan vag fòs elektwomayetik te pote soti nan analiz la nan jaden an lè-gap mayetik.
Sipoze ke vag dansite flux mayetik ki te pwodwi pa stator la se, ak vag dansite flux mayetik la.Imajki te pwodwi pa rotor a seImaj, Lè sa a, vag dansite flux mayetik konpoze yo nan espas lè a ka eksprime jan sa a:

 

Faktè tankou stator ak rotor slotting, distribisyon likidasyon, distòsyon fòm vag aktyèl la, fluctuation pèmeans lè-gap, eksantrisite rotor, ak dezekilib la menm ka mennen nan deformation mekanik ak Lè sa a, Vibration.Harmony espas, Harmony tan, Harmony plas, Harmony eksantrisite ak saturation mayetik nan fòs magnetomotive tout jenere pi wo Harmony nan fòs ak koupl.Espesyalman vag fòs radial la nan motè AC a, li pral aji sou stator la ak rotor nan motè a an menm tan ak pwodwi distòsyon sikwi mayetik.
Estrikti stator-ankadreman ak rotor-manman se sous radyasyon prensipal bri motè.Si fòs radial la tou pre oswa egal a frekans natirèl sistèm stator-baz la, sonorite ap fèt, ki pral lakòz deformation nan sistèm stator motè a ak jenere vibrasyon ak bri acoustic.
Nan pifò ka yo,Imajbri magnetostrictive ki te koze pa ba-frekans 2f, fòs radial segondè-lòd se neglijab (f se frekans fondamantal motè a, p se kantite pè motè poto).Sepandan, fòs radial induit pa magnetostriction ka rive nan anviwon 50% fòs radial induit pa chan mayetik lè-gap.
Pou yon motè kondwi pa yon varyateur, akòz egzistans la nan Harmony tan segondè-lòd nan aktyèl la nan likidasyon stator li yo, Harmony yo tan yo pral jenere plis koupl pulsasyon, ki se anjeneral pi gwo pase koupl la pulsation ki te pwodwi pa Harmony espas yo.gwo.Anplis de sa, rid vòltaj ki te pwodwi pa inite redresman an tou transmèt nan varyateur la atravè kous la entèmedyè, sa ki lakòz yon lòt kalite koupl pulsasyon.
Osi lwen ke bri elektwomayetik motè synchrone pèmanan leman konsène, fòs Maxwell ak fòs magnetostrictive se faktè prensipal ki lakòz Vibration motè ak bri.

 

Karakteristik Vibration stator motè
Bri elektwomayetik motè a pa sèlman ki gen rapò ak frekans, lòd ak anplitid vag fòs elektwomayetik ki te pwodwi pa jaden mayetik espas lè a, men tou, ki gen rapò ak mòd natirèl estrikti motè a.Bri elektwomayetik sitou pwodwi pa Vibration stator motè a ak boîtier.Se poutèt sa, predi frekans natirèl la nan stator la atravè fòmil teyorik oswa simulation davans, ak echemen frekans elektwomayetik fòs la ak frekans natirèl la nan stator la, se yon mwayen efikas diminye bri elektwomayetik.
Lè frekans nan vag fòs radial motè a egal a oswa tou pre frekans natirèl la nan yon sèten lòd stator la, yo pral lakòz sonorite.Nan moman sa a, menm si anplitid la nan vag fòs radial la pa gwo, li pral lakòz yon gwo Vibration nan stator la, kidonk jenere yon gwo bri elektwomayetik.Pou bri motè, bagay ki pi enpòtan an se etidye mòd natirèl yo ak Vibration radial kòm prensipal la, lòd axial la se zewo, ak fòm nan mòd espasyal anba a sizyèm lòd, jan yo montre nan figi a.

Imaj

Fòm vibrasyon stator

 

Lè w ap analize karakteristik Vibration motè a, akòz enfliyans limite nan tranpaj sou fòm mòd ak frekans stator motè a, li ka inyore.Amortissement estriktirèl se rediksyon nan nivo Vibwasyon tou pre frekans sonan nan aplike yon mekanis dissipation enèji segondè, jan yo montre, epi li konsidere sèlman nan oswa tou pre frekans nan sonan.

Imaj

efè tranpaj

Apre yo fin ajoute likidasyon nan stator la, sifas la nan likidasyon yo nan plas la nwayo fè trete ak vèni, papye a izolasyon, vèni ak fil kwiv yo tache youn ak lòt, ak papye a posibilite nan plas la tou se byen tache ak dan yo. nan nwayo a fè.Se poutèt sa, likidasyon an nan plas gen yon sèten kontribisyon rèd nan nwayo a fè epi yo pa ka trete kòm yon mas adisyonèl.Lè yo itilize metòd eleman fini pou analiz, li nesesè pou jwenn paramèt ki karakterize divès kalite pwopriyete mekanik dapre materyèl likidasyon yo nan cogging la.Pandan aplikasyon an nan pwosesis la, eseye asire bon jan kalite a nan penti a tranpe, ogmante tansyon an nan likidasyon an bobin, amelyore sere nan likidasyon an ak nwayo a fè, ogmante frigidité nan estrikti motè a, ogmante frekans natirèl la pou fè pou evite. sonorite, redwi anplitid Vibration, epi redwi ond elektwomayetik.bri.
Frekans natirèl la nan stator la apre yo fin bourade nan bwat la diferan de sa yo ki nan nwayo a stator sèl.Anvlòp la ka siyifikativman amelyore frekans solid estrikti stator la, espesyalman frekans solid ba-lòd la.Ogmantasyon nan pwen opere vitès wotasyon ogmante difikilte pou evite sonorite nan konsepsyon motè.Lè w ap desine motè a, yo ta dwe minimize konpleksite nan estrikti koki a, epi yo ka ogmante frekans natirèl la nan estrikti motè a lè w ap ogmante epesè koki a kòmsadwa pou evite ensidan an nan sonorite.Anplis de sa, li trè enpòtan pou fikse rezonab relasyon kontak ant nwayo stator la ak bwat la lè w ap itilize estimasyon eleman fini.

 

Elektwomayetik analiz de motè
Kòm yon endikatè enpòtan nan konsepsyon elektwomayetik motè a, dansite mayetik ka anjeneral reflete eta k ap travay nan motè a.Se poutèt sa, nou premye ekstrè ak tcheke valè dansite mayetik la, premye a se verifye presizyon nan simulation la, ak dezyèm lan se bay yon baz pou ekstraksyon an ki vin apre nan fòs elektwomayetik.Dyagram nwaj dansite mayetik motè ekstrè a montre nan figi sa a.

Imaj

Li ka wè nan kat jeyografik nwaj la ke dansite mayetik nan pozisyon nan pon an izolasyon mayetik pi wo pase pwen an enfleksyon nan koub BH nan nwayo a stator ak rotor, ki ka jwe yon pi bon efè izolasyon mayetik.

Imaj

Koub dansite flux lè gap
Ekstrè dansite mayetik espas motè a ak pozisyon dan, trase yon koub, epi ou ka wè valè espesifik dansite mayetik espas motè a ak dansite mayetik dan.Dansite mayetik dan an se yon distans sèten nan pwen enfleksyon an nan materyèl la, ki se prezime yo dwe ki te koze pa pèt la fè segondè lè motè a fèt nan gwo vitès.

 

Analiz modal motè
Ki baze sou modèl estrikti motè a ak kadriyaj, defini materyèl la, defini nwayo a stator kòm asye estriktirèl, epi defini bwat la kòm materyèl aliminyòm, epi fè analiz modal sou motè a kòm yon antye.Yo jwenn mòd an jeneral nan motè a jan yo montre nan figi ki anba a.

Imaj

fòm premye lòd mòd
 

Imaj

fòm dezyèm lòd mòd
 

Imaj

fòm twazyèm lòd mòd

 

Analiz vibrasyon motè
Se repons Harmony motè a analize, epi rezilta akselerasyon Vibration nan divès vitès yo montre nan figi ki anba a.
 

Imaj

Akselerasyon radial 1000Hz

Imaj

Akselerasyon radial 1500Hz

 

Akselerasyon radial 2000Hz

Tan pòs: Jun-13-2022