Trokšņa un vibrācijas veiktspēja bieži ir izšķirošais faktorskoncentrēts un sadalīts tinumstiklīdz motora dizains pāriet uz mazām, ātrdarbīgām{0}} lietojumprogrammām - afrakcionēts slots koncentrēts tinumsizkārtojums, kas ir pilnīgi pieņemams vieglajā svarādrona motora tinumsvar radīt nepieņemamu akustisku troksni lielākā, lēnāk{0}}griežot rūpniecisko vai automobiļu motoru.
Galvenais iemesls ir magnētiskā lauka harmonikas: koncentrēta tinuma vienkāršāks spoles izkārtojums rada mazāk sinusoidālu lauku nekā sadalītais tinums, un šīs papildu harmonikas tieši izpaužas kā griezes momenta pulsācija un dzirdams troksnis, tiklīdz palielinās motora izmērs un griezes momenta prasības.
Tālāk ir aprakstīts, kāpēc tas notiek, harmoniskā matemātika, kas ir aiz tā, reāls{0}}pasaules piemērs noaksiālās plūsmas motora tinumsdizains un tas, ko katrs tinumu veids prasa no mašīnas, kas to ražo.
I. Kāpēc tinuma veids ietekmē motora troksni un vibrāciju?
Katrs tinumu izkārtojums rada magnetomotīves spēka (MMF) viļņu formu, kas nav ideāli sinusoidāla, un šīs viļņu formas harmoniskais saturs - ne tikai pamatlauks - ir tas, kas izraisa griezes momenta pulsāciju un dzirdamu troksni.
a. kā rodas NTF harmonikas
Koncentrētā tinuma spoles struktūra, kas nepārklājas, pēc būtības rada mazāk sinusoidālu MMF sadalījumu ap gaisa spraugu, ieviešot augstākas-kārtības telpiskās harmonikas, kas sadalītā tinuma pārklāšanās spoļu grupas lielākoties dzēš.
b. kāpēc tam ir lielāka nozīme, jo motori kļūst lielāki un lēnāki
Augstākas -kārtības harmonikas pārvēršas griezes momenta pulsācijās frekvencēs, kas saistītas ar motora ātrumu un polu skaitu - mazos, liela ātruma diapazonos.
II. Kā noteikt tinuma harmonisko saturu?
Tinuma koeficients nav tikai atsevišķs pamatlauka skaitlis -, to var aprēķināt katrai harmoniku secībai, un, salīdzinot pamata tinumu koeficientu ar harmonisko tinumu faktoriem, atklājas, cik "tīrs" patiesībā ir tinuma lauka sadalījums.
Harmoniskā tinuma koeficienta formula:
kwn=kdn × kpn
Kur:
kwn= tinuma koeficients harmoniku secībai n
kdn= sadales koeficients harmoniskajai secībai n=sin(n×q× /2) / (q×sin(n× /2))
kpn= soļa koeficients harmonikas secībai n=sin(n× /2), kur ir spoles solis, kas izteikts kā elektriskā leņķa daļa
Darbīgs piemērs:tam pašam 24 slotu, 4 polu sadalītajam tinumam, ko izmanto kā bāzes līniju (q=2,=30 grāds ), salīdzinot fundamentālo (n=1) ar 5. harmoniku (n=5):
Pamata: kd1=sin(2×15 grādi) / (2×sin 15 grādi) ≈0.966(kā aprēķināts iepriekš)
5. harmonika: kd5=sin(5×2×15 grādi ) / (2×sin(5×15 grādi ))=sin(150 grādi ) / (2×sin 75 grādi )=0.5 / (2×0,966) ≈0.259
a. ko šis salīdzinājums parāda
Zems harmonikas tinuma koeficients (šeit 0,259 5. harmonikai) nozīmē, ka sadalītais tinums aktīvi nomāc harmonikas ieguldījumu laukā -. Tas ir matemātisks iemesls, kāpēc sadalītais tinums rada vienmērīgāku griezes momentu, nevis tikai vispārīga dizaina izvēle.
b. kāpēc koncentrētajam tinumam nav tāda paša atcelšanas
Frakcionēti -spraugas koncentrēti tinumu izkārtojumi parasti saglabā augstākus tinumu faktorus plašākā harmoniku secību diapazonā, jo -nepārklājošais spoles izvietojums nerada tādu pašu fāzes-grupas atcelšanas efektu -, kas ir tiešs kompromiss attiecībā uz tā ražošanas un kompaktuma priekšrocībām.
III. Kā tas darbojas reālā aksiālās plūsmas motora dizainā?
Aksiālās plūsmas motora tinumsdizains ir labs reālās
a. piemērs: aksiālās plūsmas vilces motora konstrukcijas lēmums
Apsveriet aksiālās plūsmas motoru, kas izstrādāts vieglam EV vai augstas{0}}veiktspējas e-velosipēdam, kur projektēšanas komanda sākotnēji novērtē frakcionētu-spravu koncentrētu tinumu, ņemot vērā tā īso aksiālo garumu un vienkāršu izgatavošanu.
Slodzes testēšanas laikā griezes momenta pulsācija un dzirdama čīkstēšana noteiktos ātruma diapazonos virza konstrukciju uz modificētu sadalītu vai hibrīda tinumu modeli -, tirgojot dažas no kompaktuma priekšrocībām vienmērīgākai griezes momenta piegādei, kas atbilst lietojumprogrammas braukšanas kvalitātes un trokšņa prasībām.
Šāda veida vidējas -attīstības tinuma izmaiņas ir daudz vieglāk uztveramas, ja pati tinuma iekārta ir pietiekami elastīga, lai apstrādātu abas topoloģijas bez pilnīgas pārtīšanas.
Vai jūs saskaraties ar līdzīgu kompromisu savā motoru programmā? Sazinieties ar mūsu inženieru komandu, lai apspriestu tinumu iekārtu konfigurācijas, kas atbalsta gan koncentrētu, gan sadalītu izkārtojumu vienā līnijā.
b. kāpēc aksiālā plūsmas ģeometrija pastiprina šo kompromisu
Aksiālajiem plūsmas motoriem ir īsāks magnētiskais ceļš un lielāks efektīvā gaisa spraugas laukums salīdzinājumā ar radiālās plūsmas konstrukcijām, kas parasti padara harmoniskos -griezes momenta pulsāciju uztveramāku -, un tas ir strukturāls iemesls, kādēļ šī topoloģija izstrādes laikā vairāk eksperimentē ar tinumu{2}}veidu nekā parastie radiālās plūsmas motori.
IV. Kad BLDC motora konstrukcijai vajadzētu dot priekšroku sadalītam tinumam?
Lielākajai daļaiBLDC motora tinumslietojumprogrammās, sadalītais tinums kļūst par labāku izvēli, kad tiek izpildīts viens vai vairāki no šiem nosacījumiem.
| Stāvoklis | Kāpēc palīdz sadalītais tinums |
|---|---|
| Skaņas trokšņa ierobežojumi (patērētāju vai automašīnu) | Zemāks harmonikas saturs samazina uztveramo akustisko troksni |
| Augstas{0}}precizitātes griezes momenta kontrole (robotika, CNC) | Vienmērīgāka griezes momenta izvade uzlabo pozicionēšanas precizitāti |
| Liels rāmja izmērs / mazs ātrums | Harmonikas ietilpst uztveramākos frekvenču diapazonos |
| Ilgstošs{0}}cikls rūpnieciskai lietošanai | Samazināta vibrācija uzlabo gultņu un mehānisko ilgmūžību |
a. kad koncentrēts tinums joprojām ir labāks kompromiss
Lietojumprogrammās, kurās prioritāte ir jaudas blīvumam, kompaktajam aksiālajam garumam un lielai{0}}apjoma ražošanas efektivitātei - bezpilota lidaparātu motori, e-velosipēdu rumbu motori, mazi izpildmehānismi -, parasti joprojām dod priekšroku koncentrētam tinumam, jo harmoniskā-trokšņa un pulsācijas problēmas to mērogā un ātruma diapazonā ir daudz mazākas.
b. kāpēc hibrīdās pieejas kļūst arvien izplatītākas
Dažās mūsdienu motoru konstrukcijās tiek izmantoti modificēti vai hibrīda tinumu modeļi, kas aizņem abu pieeju raksturlielumus, cenšoties saglabāt lielu daļu koncentrētā tinuma ražošanas vienkāršības, vienlaikus nomācot īpašās harmonikas, kas visvairāk izraisa dzirdamo troksni.
V. Ko tas nozīmē uztīšanas mašīnas prasībām?
Tā kā harmoniskā veiktspēja būtībā ir atkarīga no spoļu izvietojuma un pagriezienu precizitātes, tinuma iekārtas precizitāte tieši ietekmē to, cik precīzi pabeigts motors atbilst tā projektētajam tinuma koeficientam - gan koncentrētiem, gan sadalītiem izkārtojumiem.
| Mašīnas iespējas | Kāpēc tas ir svarīgi harmoniskajai kontrolei |
|---|---|
| Pagriezienu{0}}skaitīšanas precizitāte | Nevienmērīgi pagriezieni starp spolēm rada asimetriju, kas papildina neparedzētas harmonikas |
| Konsekventa spriedzes kontrole | Nevienmērīga spoles forma izkropļo paredzēto NTF sadalījumu |
| Programmējams spoles solis (sadalīts tinums) | Soļa koeficienta precizitāte ir atkarīga no precīza, atkārtojama spoles novietojuma |
| Elastīgs instruments abiem tinumu veidiem | Atbalsta dizaina iterāciju bez pilnas līnijas maiņas |
a. kāpēc automātiskai statora tinumu mašīnai šeit ir lielāka nozīme, nekā gaidīts
Anautomātiskā statora tinumu mašīnaar stingriem, atkārtojamiem pagriezieniem un spriegojuma kontroli ne tikai uzlabo ražošanas konsekvenci -, bet arī tieši aizsargā harmonisko veiktspēju, lai sasniegtu tinumu, jo pat nelielas pagrieziena-līdz-pagriezienu atšķirības starp spolēm var atjaunot harmonikas, lai atceltu tinuma modeli.
b. kāpēc tas ir vissvarīgākais dizaina apstiprināšanas laikā
Motoru konstrukcijas, kurām tiek veikts tinumu -tipa novērtējums, kas aprakstīts iepriekš minētajā aksiālās plūsmas piemērā, gūst labumu no aprīkojuma, kas var ražot gan koncentrētus, gan sadalītus prototipus ar vienādu precizitāti, jo nekonsekventa tinumu kvalitāte testēšanas laikā var maskēt vai pārspīlēt patieso harmonisko veiktspējas atšķirību starp abām pieejām.
VI. Kura KIOXIA mašīna atbalsta abas tinumu pieejas?
Tā kā tinumu -tipa lēmumi bieži attīstās motora attīstības laikā, spējai ražot gan koncentrētas, gan sadalītas spoles ar nemainīgiem pagriezieniem un spriegojuma precizitāti ir reāla praktiska vērtība ārpus galīgās ražošanas līnijas.
KIOXIALight Ring Equipment Group statora tinumu platformas ir veidotas ar pagriezienu -skaitīšanas precizitāti un spriegojuma konsekvenci, kas nepieciešama, lai aizsargātu tinuma konstrukcijas paredzēto harmonisko veiktspēju neatkarīgi no tā, vai galīgais izkārtojums ir daļēja-sprauga koncentrēta vai pilnībā sadalīta.
Ražotāji, kas strādā saskaņā ar veiktspējas prasībām, kas izklāstītasIEC 60034-1, kas ir starptautiskais standarts rotējošo elektrisko mašīnu novērtējumam un veiktspējai, ir atkarīgs no šāda veida tinumu atkārtojamības, lai nodrošinātu nemainīgu nominālo jaudu visā ražošanas ciklā.
Motoru programmām, kas joprojām novērtē tinumu topoloģiju, strādājot tieši ar pieredzējušuspoļu uztīšanas mašīnu ražotājsElastīga instrumenta izmantošana bieži ir vispraktiskākais veids, kā ar validācijas palīdzību saglabāt atvērtas dizaina iespējas.
Izpētiet visu klāstu vietnē transformercoilwindingmachine.com, lai atrastu statora tinumu risinājumu, kas piemērots jūsu motora trokšņa, vibrācijas un griezes momenta prasībām.
Jūs varētu interesēt:
Slīdņa galvas tinuma spriegojuma regulēšanas rokasgrāmata
Serdes līmēšana un spoles līmēšana: galvenās atšķirības transformatoru izolācijas procesā
Kāpēc slēgtās{0}}cilpas spriegojuma kontrolei ir nozīme smalkajā stieples tinumā?
Spolu uztīšanas mašīnu attīstība: 1900. gadi – šodien
