مصادر ضوضاء الاهتزاز في المحركات المتزامنة ذات المغناطيس الدائم

اهتزازمحركات متزامنة ذات مغناطيس دائمتنشأ الضوضاء الديناميكية الهوائية بشكل رئيسي من ثلاثة جوانب: الضوضاء الديناميكية الهوائية، والاهتزاز الميكانيكي، والاهتزاز الكهرومغناطيسي. تنتج الضوضاء الديناميكية الهوائية عن التغيرات السريعة في ضغط الهواء داخل المحرك والاحتكاك بين الغاز وهيكل المحرك. أما الاهتزاز الميكانيكي فينتج عن التشوه المرن الدوري للمحامل، والعيوب الهندسية، واختلال توازن عمود الدوار. أما الاهتزاز الكهرومغناطيسي فينتج عن الإثارة الكهرومغناطيسية، حيث يؤثر المجال المغناطيسي للفجوة الهوائية على قلب الجزء الثابت، مسببًا تشوهًا شعاعيًا للجزء الثابت، والذي ينتقل بدوره إلى غلاف المحرك ويصدر ضوضاء. على الرغم من صغر المكون المماس للمجال المغناطيسي للفجوة الهوائية، إلا أنه قد يسبب تموج عزم الدوران المسنن واهتزاز المحرك. في دفع...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 التصميم للاهتزاز، يمكن تقليل ضوضاء الاهتزاز، ويمكن تحسين أداء المحرك، ويمكن تقصير 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، طُبّقت أساليب محاكاة العناصر المحدودة والتحليل العددي على نطاق واسع، ودرس باحثون محليون وأجانب تأثير تكوينات فتحات الأقطاب المختلفة على عزم الدوران المسنن للمحركات المتزامنة ذات المغناطيس الدائم.

٢. البحث في خصائص الأنماط الهيكلية: ترتبط خصائص الأنماط الهيكلية ارتباطًا وثيقًا باستجابتها للاهتزاز، وخاصةً عندما يكون تردد الإثارة قريبًا من التردد الطبيعي للهيكل، يحدث الرنين. وقد درس باحثون محليون وأجانب الخصائص الهيكلية لأنظمة الجزء الثابت للمحركات من خلال التجارب والمحاكاة، بما في ذلك العوامل المؤثرة على ترددات الأنماط، مثل المواد، ومعامل المرونة، والمعلمات الهيكلية.

٣. بحث في استجابة الاهتزاز تحت تأثير الإثارة الكهرومغناطيسية: تنشأ استجابة اهتزاز المحرك نتيجة الإثارة الكهرومغناطيسية المؤثرة على أسنان الجزء الثابت. حلل الباحثون التوزيع المكاني الزمني للقوة الكهرومغناطيسية، وحمّلوا الإثارة الكهرومغناطيسية على هيكل الجزء الثابت للمحرك، وحصلوا على حسابات عددية ونتائج تجريبية لاستجابة الاهتزاز. كما بحثوا في تأثير معامل التخميد لمادة الغلاف على استجابة الاهتزاز.