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微型无刷直流电机不同槽极数噪音特性分析

发布日期: 2019-8-21 14:49:34 浏览次数:30

       微型无刷直流电的主要电磁噪音源来自于作用在气隙中的径向电磁力波。合理的槽极数配合可以减少磁动势谐波和气隙磁密谐波,是抑制电磁噪音的重要手段。

微型无刷直流电机

       本文通过应力张量法推到了理想条件下作用于定子内表面的径向力的频率阶次,基于有限元法对电机的约束模态进行了分析,进而对永磁无刷电机的噪音源进行了预测,分析了不同槽极数配合和绕组层数电机低径向力波的阶数和来源,并针对槽数相同极数不同电机的低径向力波的幅值进行了对比,通过结构有限元分析了不同极槽配合下的外壳振动,总结了不同极槽配合微型无刷直流电机最低阶径向力波的阶数,得出力波阶数小的极槽配合会引起大的振动,而且对于系相同槽数的电机,极对数大的电机振动也更大。

      建立分数槽微型无刷直流电机的径向振动力的分析模型,研究了定子开槽、磁通 密度切向分量、径向力的计算半径、负载条件下对径向电磁力的影响。槽极数配合对转子轴向磁通电机振动和噪音的影响。推导出不同极槽配合所含径向力波次数及力波频率的表达式,进而提出能够产生单边磁拉力的条件,其次,用3台不同槽数配合的电机进行试验,得出不同 频率喜爱的点击噪声声压级频谱图,进而验证了前述结论的正确性。

    利用相量图说明 了空载特性的影响规律,以分数槽的极槽配合建立了分别采用集中绕组与分布绕组的四种二维模型。利用有限元技术方法,得到 空载气隙磁密与反 电势波形、额定条件下的输出转矩情况。结果证明极槽比为5/6的整数倍时,电机的空载 特性与转矩性能得到了改善,性价比得到提高。利用软件的主极磁场,再通过 谐波分析得出各次谐波的幅值,利用分析结果计算电磁的噪音,计算结果与实验吻合较好,并总结不同极槽配合对电机电磁的噪音影响。

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