Il rumore dei motori elettrici può essere suddiviso in tre categorie: fonti di rumore aerodinamico, meccanico ed elettromagnetico. Negli ultimi anni, le persone hanno prestato sempre più attenzione all'impatto delle fonti di rumore elettromagnetico. Ciò è dovuto principalmente a due motivi: (a) per i motori di piccole e medie dimensioni, in particolare i motori con potenza nominale inferiore a 1,5 kW, il rumore elettromagnetico domina il campo acustico; (b) questo tipo di rumore è dovuto principalmente alla difficoltà di modificare le proprietà magnetiche del motore una volta prodotto.
In studi precedenti è stato ampiamente esplorato l'impatto di vari fattori sul rumore del motore, come l'effetto della corrente di modulazione della larghezza di impulso sul comportamento del rumore acustico degli azionamenti dei motori sincroni a magneti permanenti interni; l'effetto degli avvolgimenti, dei telai e dell'impregnazione sulla frequenza di risonanza dello statore; l'effetto della pressione di serraggio del nucleo, degli avvolgimenti, dei cunei, della forma dei denti, della temperatura, ecc. sul comportamento vibratorio dello statore di diversi tipi di motori.
Tuttavia, in termini di lamine del nucleo dello statore, l'impatto sul comportamento delle vibrazioni del motore non è stato completamente studiato, sebbene sia noto che il serraggio delle lamine può aumentare la rigidità del nucleo e persino in alcuni casi possono fungere da ammortizzatori. La maggior parte degli studi modella il nucleo dello statore come un nucleo cilindrico spesso e uniforme per ridurre la complessità della modellazione e l'onere computazionale.
Il ricercatore della McGill University Issah Ibrahim e il suo team hanno studiato l'impatto dei nuclei dello statore laminati e non laminati sul rumore del motore analizzando un gran numero di campioni di motore. Hanno costruito modelli CAD basati sulle dimensioni geometriche misurate e sulle proprietà dei materiali del motore effettivo, con il modello di riferimento costituito da un motore sincrono a magnete permanente interno a 4 poli e 12 slot (IPMSM). La modellazione del nucleo dello statore laminato è stata completata utilizzando Laminated Model Toolbox in Simcenter 3D, che è stato impostato in base alle specifiche del produttore, inclusi parametri come coefficiente di smorzamento, metodo di laminazione, tolleranza interstrato e sforzo di taglio e normale dell'adesivo. Per valutare accuratamente il rumore acustico emesso dal motore, hanno sviluppato un modello acustico efficiente che consente l'accoppiamento tra lo statore e il fluido, modellando il fluido acustico attorno alla struttura dello statore esistente per analizzare il campo acustico attorno al motore IPM.
I ricercatori hanno osservato che le modalità di vibrazione del nucleo dello statore laminato presentano frequenze di risonanza inferiori rispetto al nucleo dello statore non laminato della stessa geometria del motore; nonostante le frequenti risonanze durante il funzionamento, il livello di pressione sonora del progetto del motore con nucleo dello statore laminato era inferiore al previsto; il valore del coefficiente di correlazione superiore a 0,9 indica che il costo computazionale della modellazione degli statori laminati per gli studi acustici può essere ridotto affidandosi a un modello surrogato per stimare con precisione il livello di pressione sonora del nucleo dello statore solido equivalente.
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