مصادر ضوضاء الاهتزاز في المحركات المتزامنة ذات المغناطيس الدائم

اهتزازمحركات متزامنة ذات مغناطيس دائمينشأ الضجيج بشكل رئيسي من ثلاثة جوانب: الضجيج الديناميكي الهوائي، والاهتزاز الميكانيكي، والاهتزاز الكهرومغناطيسي. ينتج الضجيج الديناميكي الهوائي عن التغيرات السريعة في ضغط الهواء داخل المحرك والاحتكاك بين الغاز وهيكل المحرك. أما الاهتزاز الميكانيكي فينتج عن التشوه المرن الدوري للمحامل، والعيوب الهندسية، وعدم توازن عمود الدوار. وينتج الاهتزاز الكهرومغناطيسي عن الإثارة الكهرومغناطيسية، حيث يؤثر المجال المغناطيسي للفجوة الهوائية على قلب الجزء الثابت، مما يُسبب تشوهًا شعاعيًا للجزء الثابت، ينتقل بدوره إلى غلاف المحرك مُصدرًا ضجيجًا. وعلى الرغم من صغر المركبة المماسية للمجال المغناطيسي للفجوة الهوائية، إلا أنها قد تُسبب تموج عزم الدوران واهتزاز المحرك.محركات متزامنة ذات مغناطيس دائم، الإثارة الكهرومغناطيسية هي المصدر الرئيسي للاهتزاز.

في مرحلة التصميم الأولية لـمحركات متزامنة ذات مغناطيس دائممن خلال إنشاء نموذج استجابة الاهتزاز، وتحليل خصائص الإثارة الكهرومغناطيسية والخصائص الديناميكية للهيكل، والتنبؤ بمستوى ضوضاء الاهتزاز وتقييمه، وتحسين تصميم الاهتزاز، يمكن تقليل ضوضاء الاهتزاز، وتحسين أداء المحرك، وتقصير دورة التطوير.

يمكن تلخيص التقدم البحثي الحالي في ثلاثة جوانب:

1. أبحاث الإثارة الكهرومغناطيسية: تُعدّ الإثارة الكهرومغناطيسية السبب الرئيسي للاهتزاز، وقد استمر البحث فيها لسنوات عديدة. شملت الأبحاث المبكرة حساب توزيع القوى الكهرومغناطيسية داخل المحركات واستنباط صيغ تحليلية للقوى الشعاعية. في السنوات الأخيرة، تم تطبيق أساليب محاكاة العناصر المحدودة والتحليل العددي على نطاق واسع، ودرس باحثون محليون ودوليون تأثير تكوينات فتحات الأقطاب المختلفة على عزم التموج في المحركات التزامنية ذات المغناطيس الدائم.

٢. البحث في الخصائص النمطية الهيكلية: ترتبط الخصائص النمطية للهيكل ارتباطًا وثيقًا باستجابته الاهتزازية، لا سيما عندما يكون تردد الإثارة قريبًا من التردد الطبيعي للهيكل، حيث يحدث الرنين. وقد درس باحثون محليون ودوليون الخصائص الهيكلية لأنظمة الجزء الثابت للمحركات من خلال التجارب والمحاكاة، بما في ذلك العوامل المؤثرة على الترددات النمطية مثل المواد ومعامل المرونة والمعايير الهيكلية.

3. بحث حول استجابة الاهتزاز تحت تأثير الإثارة الكهرومغناطيسية: تنتج استجابة اهتزاز المحرك عن الإثارة الكهرومغناطيسية المؤثرة على أسنان الجزء الثابت. قام الباحثون بتحليل التوزيع المكاني والزماني للقوة الكهرومغناطيسية، وتحميل الإثارة الكهرومغناطيسية على بنية الجزء الثابت للمحرك، وحصلوا على حسابات عددية ونتائج تجريبية لاستجابة الاهتزاز. كما درس الباحثون تأثير معامل التخميد لمادة الغلاف على استجابة الاهتزاز.