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 cửuchủ yếu xuất phát 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 áp suất không khí bên trong động cơ thay đổi nhanh chóng 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, khuyết tật hình học và mất cân bằng trục rôto. Rung động điện từ là do kích thích điện từ gây ra và từ trường khe hở không khí tác động lên lõi stato, gây ra biến dạng hướng kính 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 gợn mô men răng cưa và rung động của động cơ. Trong quá trình đẩyĐộng cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu, sự kích thích điện từ là nguồn rung động chính.

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

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 đã được tiến hành trong nhiều năm. Nghiên cứu ban đầu bao gồm tính toán sự phân bố lực điện từ bên trong động cơ và đưa ra 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 áp dụng rộng rãi và các học giả trong và ngoài nước đã nghiên cứu ảnh hưởng của các cấu hình khe cực khác nhau đến mô men răng cưa của động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu.

2. Nghiên cứu đặc điểm mô thức cấu trúc: Đặc điểm mô thức của một kết cấu có liên quan chặt chẽ đến phản ứng rung động của nó, đặc biệt khi tần số kích thích gần với tần số riêng của kết cấu, sẽ xảy ra cộng hưởng. Các học giả trong và ngoài nước đã nghiên cứu đặc điểm 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 mô thức như vật liệu, mô đun đàn hồi và các thông số cấu trúc.

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