La vibrazione dimotori sincroni a magneti permanentideriva principalmente da tre fattori: rumore aerodinamico, vibrazioni meccaniche e vibrazioni elettromagnetiche. Il rumore aerodinamico è causato da rapide variazioni della pressione dell'aria all'interno del motore e dall'attrito tra il gas e la struttura del motore. Le vibrazioni meccaniche sono causate dalla deformazione elastica periodica dei cuscinetti, da difetti geometrici e dallo squilibrio dell'albero del rotore. Le vibrazioni elettromagnetiche sono causate dall'eccitazione elettromagnetica e il campo magnetico del traferro agisce sul nucleo dello statore, causando una deformazione radiale dello statore, che viene trasmessa alla carcassa del motore e irradia rumore. Sebbene la componente tangenziale del campo magnetico del traferro sia piccola, può causare ondulazione di coppia di cogging e vibrazioni del motore. Nella propulsione dimotori sincroni a magneti permanenti, l'eccitazione elettromagnetica è la principale fonte di vibrazione.
Nella fase di progettazione iniziale dimotori sincroni a magneti permanenti, stabilendo un modello di risposta alle vibrazioni, analizzando le proprietà dell'eccitazione elettromagnetica e le caratteristiche dinamiche della struttura, prevedendo e valutando il livello di rumore delle vibrazioni e ottimizzando la progettazione per le vibrazioni, è possibile ridurre il rumore delle vibrazioni, migliorare le prestazioni del motore e abbreviare il ciclo di sviluppo.
Gli attuali progressi della ricerca possono essere riassunti in tre aspetti:
1. Ricerca sull'eccitazione elettromagnetica: l'eccitazione elettromagnetica è la causa fondamentale delle vibrazioni e la ricerca è in corso da molti anni. Le prime ricerche includevano il calcolo della distribuzione delle forze elettromagnetiche all'interno dei motori e la derivazione di formule analitiche per le forze radiali. Negli ultimi anni, i metodi di simulazione agli elementi finiti e l'analisi numerica sono stati ampiamente applicati e studiosi nazionali e stranieri hanno studiato l'influenza delle diverse configurazioni delle cave polari sulla coppia di cogging dei motori sincroni a magneti permanenti.
2. Ricerca sulle caratteristiche modali strutturali: le caratteristiche modali di una struttura sono strettamente correlate alla sua risposta alle vibrazioni, soprattutto quando la frequenza di eccitazione è prossima alla frequenza naturale della struttura, si verifica risonanza. Studiosi nazionali e stranieri hanno studiato le caratteristiche strutturali dei sistemi statorici dei motori attraverso esperimenti e simulazioni, inclusi fattori che influenzano le frequenze modali come materiali, modulo elastico e parametri strutturali.
3. Ricerca sulla risposta alle vibrazioni in presenza di eccitazione elettromagnetica: la risposta alle vibrazioni di un motore è causata dall'eccitazione elettromagnetica che agisce sui denti dello statore. I ricercatori hanno analizzato la distribuzione spaziotemporale della forza elettromagnetica, hanno applicato l'eccitazione elettromagnetica alla struttura dello statore del motore e hanno ottenuto calcoli numerici e risultati sperimentali della risposta alle vibrazioni. I ricercatori hanno anche studiato l'influenza del coefficiente di smorzamento del materiale del guscio sulla risposta alle vibrazioni.
Data di pubblicazione: 06-03-2024
