Le bruit des moteurs électriques peut être divisé en trois catégories : sources de bruit aérodynamique, mécanique et électromagnétique. Ces dernières années, l'impact des sources de bruit électromagnétique a suscité une attention croissante. Cela s'explique principalement par deux raisons : (a) pour les moteurs de petite et moyenne puissance, notamment ceux de moins de 1,5 kW, le bruit électromagnétique domine le champ acoustique ; (b) ce type de bruit est principalement dû à la difficulté de modifier les propriétés magnétiques du moteur une fois fabriqué.
Dans des études précédentes, l'impact de divers facteurs sur le bruit du moteur a été largement exploré, tels que l'effet du courant de modulation de largeur d'impulsion sur le comportement du bruit acoustique des entraînements de moteurs synchrones à aimants permanents internes ; l'effet des enroulements, des cadres et de l'imprégnation sur la fréquence de résonance du stator ; l'effet de la pression de serrage du noyau, des enroulements, des cales, de la forme des dents, de la température, etc. sur le comportement vibratoire du stator de différents types de moteurs.
Cependant, l'impact des tôles du noyau du stator sur le comportement vibratoire du moteur n'a pas été entièrement étudié, bien que l'on sache que le serrage des tôles peut augmenter la rigidité du noyau et même, dans certains cas, agir comme amortisseur. La plupart des études modélisent le noyau du stator comme un noyau cylindrique épais et uniforme afin de réduire la complexité de la modélisation et la charge de calcul.
Issah Ibrahim, chercheur à l'Université McGill, et son équipe ont étudié l'impact des noyaux de stator feuilletés et non feuilletés sur le bruit des moteurs en analysant un grand nombre d'échantillons. Ils ont construit des modèles CAO basés sur les dimensions géométriques et les propriétés des matériaux mesurées du moteur réel, le modèle de référence étant un moteur synchrone à aimants permanents intérieurs (IPMSM) à 4 pôles et 12 encoches. La modélisation du noyau de stator feuilleté a été réalisée à l'aide de la boîte à outils Laminated Model Toolbox de Simcenter 3D, configurée selon les spécifications du fabricant, notamment des paramètres tels que le coefficient d'amortissement, la méthode de laminage, la tolérance intercouche, ainsi que les contraintes de cisaillement et normales de l'adhésif. Afin d'évaluer avec précision le bruit acoustique émis par le moteur, ils ont développé un modèle acoustique performant permettant le couplage entre le stator et le fluide, en modélisant le fluide acoustique autour de la structure statorique existante afin d'analyser le champ acoustique autour du moteur IPM.
Les chercheurs ont observé que les modes de vibration du noyau du stator laminé ont des fréquences de résonance plus basses par rapport au noyau du stator non laminé de la même géométrie de moteur ; malgré des résonances fréquentes pendant le fonctionnement, le niveau de pression acoustique de la conception du moteur à noyau de stator laminé était inférieur aux attentes ; la valeur du coefficient de corrélation supérieure à 0,9 indique que le coût de calcul de la modélisation des stators laminés pour les études acoustiques peut être réduit en s'appuyant sur un modèle de substitution pour estimer avec précision le niveau de pression acoustique du noyau de stator solide équivalent.
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