微型無(wú)刷直流電機(jī)的主要電磁噪音源來(lái)自于作用在氣隙中的徑向電磁力波。合理的槽極數(shù)配合可以減少磁動(dòng)勢(shì)諧波和氣隙磁密諧波,是抑制電磁噪音的重要手段。
本文通過(guò)應(yīng)力張量法推到了理想條件下作用于定子內(nèi)表面的徑向力的頻率階次,基于有限元法對(duì)電機(jī)的約束模態(tài)進(jìn)行了分析,進(jìn)而對(duì)永磁無(wú)刷電機(jī)的噪音源進(jìn)行了預(yù)測(cè),分析了不同槽極數(shù)配合和繞組層數(shù)電機(jī)低徑向力波的階數(shù)和來(lái)源,并針對(duì)槽數(shù)相同極數(shù)不同電機(jī)的低徑向力波的幅值進(jìn)行了對(duì)比,通過(guò)結(jié)構(gòu)有限元分析了不同極槽配合下的外殼振動(dòng),總結(jié)了不同極槽配合微型無(wú)刷直流電機(jī)最低階徑向力波的階數(shù),得出力波階數(shù)小的極槽配合會(huì)引起大的振動(dòng),而且對(duì)于系相同槽數(shù)的電機(jī),極對(duì)數(shù)大的電機(jī)振動(dòng)也更大。
建立分?jǐn)?shù)槽微型無(wú)刷直流電機(jī)的徑向振動(dòng)力的分析模型,研究了定子開(kāi)槽、磁通 密度切向分量、徑向力的計(jì)算半徑、負(fù)載條件下對(duì)徑向電磁力的影響。槽極數(shù)配合對(duì)轉(zhuǎn)子軸向磁通電機(jī)振動(dòng)和噪音的影響。推導(dǎo)出不同極槽配合所含徑向力波次數(shù)及力波頻率的表達(dá)式,進(jìn)而提出能夠產(chǎn)生單邊磁拉力的條件,其次,用3臺(tái)不同槽數(shù)配合的電機(jī)進(jìn)行試驗(yàn),得出不同 頻率喜愛(ài)的點(diǎn)擊噪聲聲壓級(jí)頻譜圖,進(jìn)而驗(yàn)證了前述結(jié)論的正確性。
利用相量圖說(shuō)明 了空載特性的影響規(guī)律,以分?jǐn)?shù)槽的極槽配合建立了分別采用集中繞組與分布繞組的四種二維模型。利用有限元技術(shù)方法,得到 空載氣隙磁密與反 電勢(shì)波形、額定條件下的輸出轉(zhuǎn)矩情況。結(jié)果證明極槽比為5/6的整數(shù)倍時(shí),電機(jī)的空載 特性與轉(zhuǎn)矩性能得到了改善,性價(jià)比得到提高。利用軟件的主極磁場(chǎng),再通過(guò) 諧波分析得出各次諧波的幅值,利用分析結(jié)果計(jì)算電磁的噪音,計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)吻合較好,并總結(jié)不同極槽配合對(duì)電機(jī)電磁的噪音影響。