Fontes de ruído de vibração em motores síncronos de ímã permanente

A vibração demotores síncronos de ímã permanenteA vibração provém principalmente de três aspectos: ruído aerodinâmico, vibração mecânica e vibração eletromagnética. O ruído aerodinâmico é causado por mudanças rápidas na pressão do ar dentro do motor e pelo atrito entre o gás e a estrutura do motor. A vibração mecânica é causada pela deformação elástica periódica dos rolamentos, defeitos geométricos e desbalanceamento do eixo do rotor. A vibração eletromagnética é causada pela excitação eletromagnética, e o campo magnético do entreferro atua sobre o núcleo do estator, causando deformação radial do estator, que é transmitida para a carcaça do motor e irradia ruído. Embora a componente tangencial do campo magnético do entreferro seja pequena, ela pode causar ondulação do torque de cogging e vibração do motor. Na propulsão demotores síncronos de ímã permanenteA excitação eletromagnética é a principal fonte de vibração.

Na fase inicial de projeto demotores síncronos de ímã permanenteAo estabelecer um modelo de resposta vibratória, analisar as propriedades da excitação eletromagnética e as características dinâmicas da estrutura, prever e avaliar o nível de ruído vibratório e otimizar o projeto para vibração, é possível reduzir o ruído vibratório, melhorar o desempenho do motor e encurtar o ciclo de desenvolvimento.

O progresso atual da pesquisa pode ser resumido em três aspectos:

1. Pesquisa sobre excitação eletromagnética: A excitação eletromagnética é a causa fundamental da vibração, e pesquisas sobre o tema vêm sendo realizadas há muitos anos. Os primeiros estudos incluíram o cálculo da distribuição de forças eletromagnéticas dentro dos motores e a derivação de fórmulas analíticas para as forças radiais. Nos últimos anos, métodos de simulação por elementos finitos e análises numéricas têm sido amplamente aplicados, e pesquisadores nacionais e estrangeiros têm estudado a influência de diferentes configurações de ranhuras polares no torque de cogging de motores síncronos de ímã permanente.

2. Pesquisa sobre características modais estruturais: As características modais de uma estrutura estão intimamente relacionadas à sua resposta vibratória, especialmente quando a frequência de excitação se aproxima da frequência natural da estrutura, ocorrendo ressonância. Pesquisadores nacionais e estrangeiros têm estudado as características estruturais de sistemas de estator de motores por meio de experimentos e simulações, incluindo fatores que afetam as frequências modais, como materiais, módulo de elasticidade e parâmetros estruturais.

3. Pesquisa sobre a Resposta Vibratória sob Excitação Eletromagnética: A resposta vibratória de um motor é causada pela excitação eletromagnética que atua nos dentes do estator. Os pesquisadores analisaram a distribuição espaço-temporal da força eletromagnética, aplicaram a excitação eletromagnética na estrutura do estator do motor e obtiveram cálculos numéricos e resultados experimentais da resposta vibratória. Os pesquisadores também investigaram a influência do coeficiente de amortecimento do material da carcaça na resposta vibratória.