การศึกษาอิทธิพลของแรงแม่เหล็กไฟฟ้าสเตเตอร์ เสียงแม่เหล็กไฟฟ้าของสเตเตอร์ในมอเตอร์ส่วนใหญ่ได้รับผลกระทบจากปัจจัยสองประการ ได้แก่ แรงกระตุ้นทางแม่เหล็กไฟฟ้าและการตอบสนองของโครงสร้างและการแผ่รังสีทางเสียงที่เกิดจากแรงกระตุ้นที่สอดคล้องกันการทบทวนงานวิจัย
ศาสตราจารย์ ZQZhu จากมหาวิทยาลัยเชฟฟิลด์ สหราชอาณาจักร ฯลฯ ใช้วิธีการวิเคราะห์เพื่อศึกษาแรงแม่เหล็กไฟฟ้าและเสียงของสเตเตอร์ของมอเตอร์แม่เหล็กถาวร การศึกษาทางทฤษฎีของแรงแม่เหล็กไฟฟ้าของมอเตอร์แม่เหล็กถาวรแบบไร้แปรงถ่าน และการสั่นสะเทือนของมอเตอร์แม่เหล็กถาวร มอเตอร์กระแสตรงไร้แปรงถ่านแบบแม่เหล็ก 10 ขั้วและ 9 ช่องมีการศึกษาเสียงรบกวน มีการศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างแรงแม่เหล็กไฟฟ้าและความกว้างของฟันสเตเตอร์ในทางทฤษฎี และวิเคราะห์ความสัมพันธ์ระหว่างแรงบิดกระเพื่อมกับผลลัพธ์การปรับให้เหมาะสมของการสั่นสะเทือนและเสียงรบกวน ศาสตราจารย์ Tang Renyuan และ Song Zhihuan จากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีเสิ่นหยางได้จัดเตรียมวิธีการวิเคราะห์ที่สมบูรณ์เพื่อศึกษาแรงแม่เหล็กไฟฟ้าและฮาร์โมนิกของแรงแม่เหล็กไฟฟ้าในมอเตอร์แม่เหล็กถาวร ซึ่งให้การสนับสนุนทางทฤษฎีสำหรับการวิจัยเพิ่มเติมเกี่ยวกับทฤษฎีเสียงของมอเตอร์แม่เหล็กถาวรแหล่งกำเนิดเสียงรบกวนจากการสั่นสะเทือนทางแม่เหล็กไฟฟ้าจะถูกวิเคราะห์รอบ ๆ มอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรที่ขับเคลื่อนโดยคลื่นไซน์และตัวแปลงความถี่ ศึกษาความถี่ลักษณะเฉพาะของสนามแม่เหล็กช่องว่างอากาศ ศึกษาแรงแม่เหล็กไฟฟ้าปกติและเสียงการสั่นสะเทือน และสาเหตุของแรงบิด มีการวิเคราะห์ระลอกคลื่นแรงบิดเป็นจังหวะถูกจำลองและตรวจสอบการทดลองโดยใช้องค์ประกอบ และแรงบิดเป็นจังหวะภายใต้สภาวะความพอดีของร่อง-ขั้วที่แตกต่างกัน ตลอดจนผลกระทบของความยาวช่องว่างอากาศ สัมประสิทธิ์ส่วนโค้งของขั้ว มุมลบมุม และความกว้างของร่องบนแรงบิดเป็นจังหวะได้รับการวิเคราะห์ . แบบจำลองแรงรัศมีแม่เหล็กไฟฟ้าและแรงวงสัมผัส และการจำลองแบบโมดัลที่สอดคล้องกัน แรงแม่เหล็กไฟฟ้าและการตอบสนองของเสียงการสั่นสะเทือนได้รับการวิเคราะห์ในโดเมนความถี่ และแบบจำลองการแผ่รังสีเสียงได้รับการวิเคราะห์ และการจำลองที่สอดคล้องกันและการวิจัยเชิงทดลองจะดำเนินการชี้ให้เห็นว่าโหมดหลักของสเตเตอร์มอเตอร์แม่เหล็กถาวรแสดงอยู่ในรูป 
โหมดหลักของมอเตอร์แม่เหล็กถาวร
เทคโนโลยีการปรับโครงสร้างตัวถังมอเตอร์ให้เหมาะสม ฟลักซ์แม่เหล็กหลักในมอเตอร์จะเข้าสู่ช่องว่างอากาศในแนวรัศมีอย่างมาก และสร้างแรงในแนวรัศมีบนสเตเตอร์และโรเตอร์ ทำให้เกิดการสั่นสะเทือนและเสียงรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าในเวลาเดียวกัน มันสร้างโมเมนต์ในวงสัมผัสและแรงตามแนวแกน ทำให้เกิดการสั่นสะเทือนในแนวสัมผัสและการสั่นในแนวแกนในหลายโอกาส เช่น มอเตอร์แบบอสมมาตรหรือมอเตอร์เฟสเดียว การสั่นสะเทือนในแนวสัมผัสที่เกิดขึ้นจะมีขนาดใหญ่มากและทำให้เกิดการสั่นพ้องของส่วนประกอบที่เชื่อมต่อกับมอเตอร์ได้ง่าย ส่งผลให้เกิดสัญญาณรบกวนที่แผ่ออกมาในการคำนวณสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้า และวิเคราะห์และควบคุมเสียงเหล่านี้ จำเป็นต้องทราบแหล่งที่มาซึ่งเป็นคลื่นแรงที่ทำให้เกิดการสั่นสะเทือนและเสียงรบกวนด้วยเหตุนี้ การวิเคราะห์คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจึงดำเนินการผ่านการวิเคราะห์สนามแม่เหล็กช่องว่างอากาศ สมมติว่าคลื่นความหนาแน่นฟลักซ์แม่เหล็กที่เกิดจากสเตเตอร์คือ และคลื่นความหนาแน่นฟลักซ์แม่เหล็ก
ผลิตโดยโรเตอร์คือ
จากนั้นคลื่นความหนาแน่นฟลักซ์แม่เหล็กประกอบในช่องว่างอากาศสามารถแสดงได้ดังนี้:
ปัจจัยต่างๆ เช่น การเซาะร่องของสเตเตอร์และโรเตอร์ การกระจายของขดลวด การบิดเบือนรูปคลื่นของกระแสอินพุต ความผันผวนของค่าซึมผ่านของช่องว่างอากาศ ความเยื้องศูนย์ของโรเตอร์ และความไม่สมดุลแบบเดียวกัน ล้วนสามารถนำไปสู่การเสียรูปทางกลและการสั่นสะเทือนตามมาได้ฮาร์โมนิคอวกาศ, ฮาร์โมนิคเวลา, ฮาร์โมนิคของสล็อต, ฮาร์โมนิคความเยื้องศูนย์ และความอิ่มตัวของสนามแม่เหล็กของแรงแม่เหล็ก ล้วนสร้างฮาร์โมนิคของแรงและแรงบิดที่สูงขึ้นโดยเฉพาะคลื่นแรงในแนวรัศมีในมอเตอร์กระแสสลับจะกระทำกับสเตเตอร์และโรเตอร์ของมอเตอร์พร้อมๆ กัน และทำให้วงจรแม่เหล็กบิดเบี้ยว โครงสร้างโครงสเตเตอร์และโครงโรเตอร์เป็นแหล่งรังสีหลักของเสียงมอเตอร์หากแรงในแนวรัศมีใกล้หรือเท่ากับความถี่ธรรมชาติของระบบสเตเตอร์-เบส เสียงสะท้อนจะเกิดขึ้น ซึ่งจะทำให้ระบบสเตเตอร์ของมอเตอร์เสียรูป และสร้างแรงสั่นสะเทือนและเสียงรบกวน ในกรณีส่วนใหญ่,
สัญญาณรบกวนสนามแม่เหล็กที่เกิดจากความถี่ต่ำ 2f แรงในแนวรัศมีลำดับสูงนั้นมีค่าน้อยมาก (f คือความถี่พื้นฐานของมอเตอร์ p คือจำนวนคู่ขั้วของมอเตอร์)อย่างไรก็ตาม แรงในแนวรัศมีที่เกิดจากสนามแม่เหล็กสามารถไปถึงประมาณ 50% ของแรงในแนวรัศมีที่เกิดจากสนามแม่เหล็กของช่องว่างอากาศ สำหรับมอเตอร์ที่ขับเคลื่อนโดยอินเวอร์เตอร์ เนื่องจากการมีอยู่ของฮาร์โมนิคเวลาลำดับสูงในกระแสของขดลวดสเตเตอร์ ฮาร์โมนิคเวลาจะสร้างแรงบิดแบบพัลซิ่งเพิ่มเติม ซึ่งโดยปกติจะมีขนาดใหญ่กว่าแรงบิดแบบพัลซิ่งที่สร้างโดยฮาร์โมนิกอวกาศใหญ่.นอกจากนี้ แรงดันกระเพื่อมที่สร้างโดยยูนิตเรียงกระแสจะถูกส่งไปยังอินเวอร์เตอร์ผ่านวงจรระดับกลางด้วย ส่งผลให้เกิดแรงบิดแบบพัลซิ่งอีกแบบหนึ่ง เท่าที่เกี่ยวข้องกับเสียงแม่เหล็กไฟฟ้าของมอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวร แรงแมกซ์เวลล์และแรงแม่เหล็กเป็นปัจจัยหลักที่ทำให้เกิดการสั่นสะเทือนและเสียงรบกวนของมอเตอร์
ลักษณะการสั่นสะเทือนของสเตเตอร์ของมอเตอร์ สัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าของมอเตอร์ไม่เพียงเกี่ยวข้องกับความถี่ ลำดับ และความกว้างของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดจากสนามแม่เหล็กช่องว่างอากาศเท่านั้น แต่ยังเกี่ยวข้องกับโหมดธรรมชาติของโครงสร้างมอเตอร์ด้วยสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าส่วนใหญ่เกิดจากการสั่นสะเทือนของสเตเตอร์และเคสของมอเตอร์ดังนั้น การทำนายความถี่ธรรมชาติของสเตเตอร์ผ่านสูตรทางทฤษฎีหรือการจำลองล่วงหน้า และการส่ายความถี่แรงแม่เหล็กไฟฟ้าและความถี่ธรรมชาติของสเตเตอร์ จึงเป็นวิธีการที่มีประสิทธิภาพในการลดสัญญาณรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า เมื่อความถี่ของคลื่นแรงในแนวรัศมีของมอเตอร์เท่ากับหรือใกล้กับความถี่ธรรมชาติของลำดับที่แน่นอนของสเตเตอร์ จะเกิดการสั่นพ้องในเวลานี้ แม้ว่าแอมพลิจูดของคลื่นแรงในแนวรัศมีจะมีขนาดไม่มาก แต่ก็จะทำให้เกิดการสั่นสะเทือนขนาดใหญ่ของสเตเตอร์ ซึ่งทำให้เกิดสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าขนาดใหญ่สำหรับเสียงมอเตอร์ สิ่งที่สำคัญที่สุดคือการศึกษาโหมดธรรมชาติที่มีการสั่นสะเทือนในแนวรัศมีเป็นหลัก ลำดับแนวแกนเป็นศูนย์ และรูปร่างของโหมดเชิงพื้นที่อยู่ต่ำกว่าลำดับที่หก ดังแสดงในรูป 
รูปแบบการสั่นสะเทือนของสเตเตอร์
เมื่อวิเคราะห์ลักษณะการสั่นสะเทือนของมอเตอร์ เนื่องจากอิทธิพลที่จำกัดของการหน่วงต่อรูปร่างของโหมดและความถี่ของสเตเตอร์ของมอเตอร์ จึงสามารถละเว้นได้การหน่วงโครงสร้างคือการลดระดับการสั่นสะเทือนใกล้กับความถี่เรโซแนนซ์โดยการใช้กลไกการกระจายพลังงานสูง ดังที่แสดงไว้ และพิจารณาที่หรือใกล้กับความถี่เรโซแนนซ์เท่านั้น 
ผลทำให้หมาด ๆ
หลังจากเพิ่มขดลวดเข้ากับสเตเตอร์แล้ว พื้นผิวของขดลวดในช่องแกนเหล็กจะถูกเคลือบด้วยวานิช กระดาษฉนวน วานิช และลวดทองแดงจะติดกัน และกระดาษฉนวนในช่องก็ติดแน่นกับฟันด้วย ของแกนเหล็กดังนั้นการพันในร่องจึงมีส่วนเสริมความแข็งให้กับแกนเหล็ก และไม่สามารถถือเป็นมวลเพิ่มเติมได้เมื่อใช้วิธีการไฟไนต์เอลิเมนต์ในการวิเคราะห์ จำเป็นต้องได้รับพารามิเตอร์ที่แสดงคุณลักษณะทางกลต่างๆ ตามวัสดุของขดลวดในฟันเฟืองในระหว่างการดำเนินการตามกระบวนการนี้ พยายามตรวจสอบคุณภาพของสีจุ่ม เพิ่มความตึงเครียดของขดลวด ปรับปรุงความแน่นของขดลวดและแกนเหล็ก เพิ่มความแข็งแกร่งของโครงสร้างมอเตอร์ เพิ่มความถี่ธรรมชาติเพื่อหลีกเลี่ยง เสียงสะท้อน ลดความกว้างของการสั่นสะเทือน และลดคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเสียงรบกวน. ความถี่ธรรมชาติของสเตเตอร์หลังจากถูกกดเข้าไปในปลอกจะแตกต่างจากความถี่ของแกนสเตเตอร์เดี่ยวเคสสามารถปรับปรุงความถี่โซลิดของโครงสร้างสเตเตอร์ได้อย่างมีนัยสำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งความถี่โซลิดลำดับต่ำการเพิ่มจุดทำงานของความเร็วในการหมุนเพิ่มความยากในการหลีกเลี่ยงการสั่นพ้องในการออกแบบมอเตอร์เมื่อออกแบบมอเตอร์ ควรลดความซับซ้อนของโครงสร้างเปลือกให้เหลือน้อยที่สุด และความถี่ธรรมชาติของโครงสร้างมอเตอร์สามารถเพิ่มขึ้นได้โดยการเพิ่มความหนาของเปลือกอย่างเหมาะสมเพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดเสียงสะท้อนนอกจากนี้ สิ่งสำคัญคือต้องตั้งค่าความสัมพันธ์หน้าสัมผัสระหว่างแกนสเตเตอร์และเคสอย่างสมเหตุสมผล เมื่อใช้การประมาณค่าไฟไนต์เอลิเมนต์
การวิเคราะห์ทางแม่เหล็กไฟฟ้าของมอเตอร์ เนื่องจากเป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญของการออกแบบแม่เหล็กไฟฟ้าของมอเตอร์ ความหนาแน่นของแม่เหล็กจึงสามารถสะท้อนถึงสถานะการทำงานของมอเตอร์ได้ดังนั้นเราจึงแยกและตรวจสอบค่าความหนาแน่นของแม่เหล็กก่อน สิ่งแรกคือการตรวจสอบความถูกต้องของการจำลอง และอย่างที่สองคือเพื่อเป็นพื้นฐานสำหรับการสกัดแรงแม่เหล็กไฟฟ้าในภายหลังแผนภาพเมฆความหนาแน่นแม่เหล็กของมอเตอร์ที่แยกออกมาจะแสดงในรูปต่อไปนี้ 
จากแผนที่คลาวด์จะเห็นได้ว่าความหนาแน่นของแม่เหล็กที่ตำแหน่งของสะพานแยกแม่เหล็กนั้นสูงกว่าจุดเปลี่ยนของเส้นโค้ง BH ของแกนสเตเตอร์และโรเตอร์มาก ซึ่งสามารถเล่นเอฟเฟกต์การแยกแม่เหล็กได้ดีกว่ามาก 
เส้นโค้งความหนาแน่นฟลักซ์ของช่องว่างอากาศ แยกความหนาแน่นแม่เหล็กของช่องว่างอากาศของมอเตอร์และตำแหน่งฟัน วาดเส้นโค้ง และคุณสามารถดูค่าเฉพาะของความหนาแน่นของแม่เหล็กของช่องว่างอากาศของมอเตอร์และความหนาแน่นของแม่เหล็กของฟันความหนาแน่นของสนามแม่เหล็กของฟันคือระยะห่างหนึ่งจากจุดเปลี่ยนเว้าของวัสดุ ซึ่งสันนิษฐานว่าเกิดจากการสูญเสียธาตุเหล็กสูงเมื่อมอเตอร์ได้รับการออกแบบด้วยความเร็วสูง
ตามแบบจำลองโครงสร้างมอเตอร์และกริด ให้กำหนดวัสดุ กำหนดแกนสเตเตอร์เป็นเหล็กโครงสร้าง และกำหนดเคสเป็นวัสดุอลูมิเนียม และดำเนินการวิเคราะห์โมดัลของมอเตอร์โดยรวมจะได้โหมดโดยรวมของมอเตอร์ดังแสดงในรูปด้านล่าง 
การวิเคราะห์การสั่นสะเทือนของมอเตอร์ วิเคราะห์การตอบสนองฮาร์มอนิกของมอเตอร์ และผลลัพธ์ของการเร่งการสั่นสะเทือนที่ความเร็วต่างๆ แสดงไว้ในภาพด้านล่าง 
การเร่งความเร็วในแนวรัศมี 1,000Hz 
การเร่งความเร็วในแนวรัศมี 1500Hz
การเร่งความเร็วในแนวรัศมี 2000Hz
เวลาโพสต์: 13 มิ.ย. 2022