El ruido de los motores eléctricos se puede dividir en tres categorías: aerodinámico, mecánico y electromagnético. En los últimos años, se ha prestado cada vez más atención al impacto de las fuentes de ruido electromagnético. Esto se debe principalmente a dos razones: (a) en motores pequeños y medianos, especialmente en motores de potencia inferior a 1,5 kW, el ruido electromagnético predomina en el campo acústico; (b) este tipo de ruido se debe principalmente a la dificultad de modificar las propiedades magnéticas del motor una vez fabricado.
En estudios anteriores, se ha explorado ampliamente el impacto de varios factores en el ruido del motor, como el efecto de la corriente de modulación de ancho de pulso en el comportamiento del ruido acústico de los accionamientos de motores síncronos de imán permanente interno; el efecto de los devanados, los bastidores y la impregnación en la frecuencia de resonancia del estator; el efecto de la presión de sujeción del núcleo, los devanados, las cuñas, la forma de los dientes, la temperatura, etc. en el comportamiento de vibración del estator de diferentes tipos de motores.
Sin embargo, en cuanto a las laminaciones del núcleo del estator, su impacto en el comportamiento vibratorio del motor no se ha estudiado a fondo, aunque se sabe que la sujeción de las laminaciones puede aumentar la rigidez del núcleo e incluso, en algunos casos, actuar como amortiguador. La mayoría de los estudios modelan el núcleo del estator como un núcleo cilíndrico grueso y uniforme para reducir la complejidad del modelado y la carga computacional.
El investigador de la Universidad McGill, Issah Ibrahim, y su equipo estudiaron el impacto de los núcleos de estator laminados y no laminados en el ruido del motor mediante el análisis de un gran número de muestras. Construyeron modelos CAD basados en las dimensiones geométricas medidas y las propiedades del material del motor real, siendo el modelo de referencia un motor síncrono de imanes permanentes interiores (IPMSM) de 4 polos y 12 ranuras. El modelado del núcleo de estator laminado se realizó utilizando la Caja de Herramientas de Modelos Laminados de Simcenter 3D, configurada según las especificaciones del fabricante, incluyendo parámetros como el coeficiente de amortiguamiento, el método de laminación, la tolerancia entre capas y la tensión cortante y normal del adhesivo. Para evaluar con precisión el ruido acústico emitido por el motor, desarrollaron un modelo acústico eficiente que permite el acoplamiento entre el estator y el fluido, modelando el fluido acústico alrededor de la estructura del estator existente para analizar el campo acústico alrededor del motor IPM.
Los investigadores observaron que los modos de vibración del núcleo del estator laminado tienen frecuencias de resonancia más bajas en relación con el núcleo del estator no laminado de la misma geometría del motor; a pesar de las resonancias frecuentes durante el funcionamiento, el nivel de presión sonora del diseño del motor con núcleo del estator laminado fue inferior al esperado; el valor del coeficiente de correlación superior a 0,9 indica que el coste computacional del modelado de estatores laminados para estudios acústicos se puede reducir al confiar en un modelo sustituto para estimar con precisión el nivel de presión sonora del núcleo del estator sólido equivalente.
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