O ruído de motores elétricos pode ser dividido em três categorias: fontes de ruído aerodinâmico, mecânico e eletromagnético. Nos últimos anos, as pessoas têm prestado cada vez mais atenção ao impacto das fontes de ruído eletromagnético. Isso se deve principalmente a dois motivos: (a) para motores pequenos e médios, especialmente motores classificados abaixo de 1,5 kW, o ruído eletromagnético domina o campo acústico; (b) esse tipo de ruído se deve principalmente à dificuldade de alterar as propriedades magnéticas do motor depois de fabricado.
Em estudos anteriores, o impacto de vários fatores no ruído do motor foi amplamente explorado, como o efeito da corrente de modulação por largura de pulso no comportamento do ruído acústico de acionamentos de motores síncronos de ímã permanente interno; o efeito de enrolamentos, quadros e impregnação na frequência de ressonância do estator; o efeito da pressão de fixação do núcleo, enrolamentos, cunhas, formato do dente, temperatura, etc. no comportamento de vibração do estator de diferentes tipos de motores.
No entanto, em termos de laminações do núcleo do estator, o impacto no comportamento de vibração do motor não foi totalmente estudado, embora se saiba que a fixação das laminações pode aumentar a rigidez do núcleo e até mesmo em alguns casos elas podem atuar como um amortecedor. A maioria dos estudos modela o núcleo do estator como um núcleo cilíndrico espesso e uniforme para reduzir a complexidade da modelagem e a carga computacional.
O pesquisador da Universidade McGill Issah Ibrahim e sua equipe estudaram o impacto de núcleos de estator laminados e não laminados no ruído do motor analisando um grande número de amostras de motor. Eles construíram modelos CAD com base nas dimensões geométricas medidas e propriedades do material do motor real, com o modelo de referência sendo um motor síncrono de ímã permanente interno de 4 polos e 12 slots (IPMSM). A modelagem do núcleo do estator laminado foi concluída usando o Laminated Model Toolbox no Simcenter 3D, que foi definido de acordo com as especificações do fabricante, incluindo parâmetros como coeficiente de amortecimento, método de laminação, tolerância de intercamada e cisalhamento e tensão normal do adesivo. Para avaliar com precisão o ruído acústico emitido pelo motor, eles desenvolveram um modelo acústico eficiente que permite o acoplamento entre o estator e o fluido, modelando o fluido acústico ao redor da estrutura do estator existente para analisar o campo acústico ao redor do motor IPM.
Os pesquisadores observaram que os modos de vibração do núcleo do estator laminado têm frequências ressonantes mais baixas em relação ao núcleo do estator não laminado da mesma geometria do motor; apesar das ressonâncias frequentes durante a operação, o nível de pressão sonora do projeto do motor com núcleo do estator laminado foi menor do que o esperado; o valor do coeficiente de correlação superior a 0,9 indica que o custo computacional da modelagem de estatores laminados para estudos acústicos pode ser reduzido ao confiar em um modelo substituto para estimar com precisão o nível de pressão sonora do núcleo do estator sólido equivalente.
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