Các nguồn gây ra tiếng ồn rung động trong động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu

Sự rung động củađộng cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửuTiếng ồn chủ yếu đến từ ba khía cạnh: tiếng ồn khí động học, rung động cơ học và rung động điện từ. Tiếng ồn khí động học là do sự thay đổi nhanh chóng của áp suất không khí bên trong động cơ và ma sát giữa khí và cấu trúc động cơ. Rung động cơ học là do biến dạng đàn hồi định kỳ của ổ trục, các khuyết tật hình học và sự mất cân bằng trục rôto. Rung động điện từ là do kích thích điện từ, và từ trường khe hở không khí tác động lên lõi stato, gây ra biến dạng xuyên tâm của stato, được truyền đến vỏ động cơ và phát ra tiếng ồn. Mặc dù thành phần tiếp tuyến của từ trường khe hở không khí nhỏ, nhưng nó có thể gây ra hiện tượng gợn mô-men xoắn và rung động động cơ. Trong hệ thống truyền động củađộng cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửuTrong đó, kích thích điện từ là nguồn rung động chính.

Trong giai đoạn thiết kế ban đầu củađộng cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửuBằng cách thiết lập mô hình phản ứng rung động, phân tích các đặc tính của kích thích điện từ và đặc điểm động học của cấu trúc, dự đoán và đánh giá mức độ tiếng ồn rung động, và tối ưu hóa thiết kế để giảm rung động, tiếng ồn rung động có thể được giảm thiểu, hiệu suất động cơ có thể được cải thiện và chu kỳ phát triển có thể được rút ngắn.

Tiến trình nghiên cứu hiện tại có thể được tóm tắt thành ba khía cạnh:

1. Nghiên cứu về kích thích điện từ: Kích thích điện từ là nguyên nhân cơ bản gây ra rung động, và nghiên cứu về vấn đề này đã được tiến hành trong nhiều năm. Các nghiên cứu ban đầu bao gồm tính toán sự phân bố lực điện từ bên trong động cơ và đưa ra các công thức phân tích cho lực hướng tâm. Trong những năm gần đây, các phương pháp mô phỏng phần tử hữu hạn và phân tích số đã được ứng dụng rộng rãi, và các học giả trong và ngoài nước đã nghiên cứu ảnh hưởng của các cấu hình rãnh cực khác nhau đến mômen răng cưa của động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu.

2. Nghiên cứu về đặc tính dao động riêng của cấu trúc: Đặc tính dao động riêng của một cấu trúc có liên quan mật thiết đến phản ứng dao động của nó, đặc biệt khi tần số kích thích gần với tần số tự nhiên của cấu trúc, hiện tượng cộng hưởng sẽ xảy ra. Các học giả trong và ngoài nước đã nghiên cứu các đặc tính cấu trúc của hệ thống stato động cơ thông qua các thí nghiệm và mô phỏng, bao gồm các yếu tố ảnh hưởng đến tần số dao động riêng như vật liệu, mô đun đàn hồi và các thông số cấu trúc.

3. Nghiên cứu về phản ứng rung động dưới tác động kích thích điện từ: Phản ứng rung động của động cơ được gây ra bởi kích thích điện từ tác động lên các răng stato. Các nhà nghiên cứu đã phân tích sự phân bố không gian-thời gian của lực điện từ, tác động kích thích điện từ lên cấu trúc stato động cơ, và thu được các kết quả tính toán số và kết quả thực nghiệm về phản ứng rung động. Các nhà nghiên cứu cũng đã điều tra ảnh hưởng của hệ số giảm chấn của vật liệu vỏ lên phản ứng rung động.