전기 모터의 소음은 공기역학, 기계 및 전자기 소음원의 세 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 최근 몇 년 동안 사람들은 전자기 소음원의 영향에 점점 더 많은 관심을 기울였습니다. 이는 주로 두 가지 이유 때문입니다. (a) 소형 및 중형 모터, 특히 정격이 1.5kW 미만인 모터의 경우 전자기 소음이 음향장을 지배합니다. (b) 이러한 유형의 소음은 주로 모터가 제조된 후에는 자기적 특성을 변경하기 어렵기 때문입니다.
이전 연구에서는 다양한 요인이 모터 소음에 미치는 영향에 대해 폭넓게 탐구했습니다. 예를 들어 펄스 폭 변조 전류가 내부 영구 자석 동기 모터 구동 장치의 음향 소음 거동에 미치는 영향, 권선, 프레임 및 함침이 고정자 공진 주파수에 미치는 영향, 코어 클램핑 압력, 권선, 웨지, 톱니 모양, 온도 등이 다양한 유형의 모터 고정자 진동 거동에 미치는 영향 등이 있습니다.
그러나 스테이터 코어 적층의 경우 모터의 진동 거동에 미치는 영향은 충분히 연구되지 않았지만 적층의 클램핑이 코어의 강성을 증가시킬 수 있고 어떤 경우에는 충격 흡수 장치 역할을 할 수도 있다는 것은 알려져 있습니다. 대부분의 연구에서는 모델링 복잡성과 계산 부담을 줄이기 위해 스테이터 코어를 두껍고 균일한 원통형 코어로 모델링합니다.
McGill University 연구원 Issah Ibrahim과 그의 팀은 많은 수의 모터 샘플을 분석하여 적층 및 비적층 스테이터 코어가 모터 소음에 미치는 영향을 연구했습니다. 그들은 실제 모터의 측정된 기하학적 치수와 재료 특성을 기반으로 CAD 모델을 구축했으며, 참조 모델은 4극 12슬롯 내부 영구 자석 동기 모터(IPMSM)였습니다. 적층 스테이터 코어의 모델링은 Simcenter 3D의 Laminated Model Toolbox를 사용하여 완료되었으며, 이는 감쇠 계수, 적층 방법, 층간 허용치, 접착제의 전단 및 수직 응력과 같은 매개변수를 포함하여 제조업체의 사양에 따라 설정되었습니다. 모터에서 방출되는 음향 소음을 정확하게 평가하기 위해 그들은 스테이터와 유체 간의 결합을 허용하는 효율적인 음향 모델을 개발하여 기존 스테이터 구조 주변의 음향 유체를 모델링하여 IPM 모터 주변의 음향장을 분석했습니다.
연구자들은 적층 스테이터 코어의 진동 모드가 동일한 모터 형상의 적층되지 않은 스테이터 코어에 비해 공진 주파수가 낮다는 것을 관찰했습니다. 작동 중에 공진이 자주 발생함에도 불구하고 적층 스테이터 코어 모터 설계의 음압 레벨은 예상보다 낮았습니다. 0.9를 초과하는 상관 계수 값은 음향 연구를 위해 적층 스테이터를 모델링하는 계산 비용을 대리 모델을 사용하여 동등한 고체 스테이터 코어의 음압 레벨을 정확하게 추정함으로써 줄일 수 있음을 나타냅니다.
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