Zajelemzés megfelelő gerjesztési függvények segítségével

Válassza ki a megfelelő vizsgáló függvényt az elektromos motorok zajelemzéséhez

Sok esetben, további zajelemzésre van szükség az elektromos motor zaj viselkedésének meghatározására. Ha a vizsgálatra külső terhelés nélkül kerül sor, a megfelelő vizsgáló függvény kiválasztása rendkívül fontos.

A vizsgáló függvényt úgy kell kiválasztani, hogy minden zajkeltő erő a megfelelő érzékelők segítségével elemezhető legyen. A leggyakoribb zajforrások a következők: gördülő csapágyak, kommutátor és elektromos erők.

Az autóiparban, a DC motorok vizsgálatai alapján kiderült, hogy tesztfolyamat során dinamikus terhelések segítségével, olyan összeszerelési hibák azonosíthatók be és mérhetőek ki, amelyek a fogyasztó számára elfogadhatatlan zajt keltenek. Ezeknek a hibáknak a beazonosítása nagymértékben függ a kiválasztott vizsgálati függvényektől. Kvázi-periodikus és ál-véletlenszerű vizsgáló függvények kiértékelésére kerül sor, és használatukra vonatkozóan iránymutatás történik. Továbbá, kimutatható, hogy a hangelemzés a megfelelő gerjesztő függvények segítségével szimultán elvégezhető paraméterbecsléssel, így csökkentve a tesztidőt.

Akusztikai-veszteség diagnosztikai osztályozása

Egy gép, vagy egy gép elemének akusztikai teljesítmény jellemzőit a termelési folyamat végén vizsgálatnak vetik alá, mivel ezek a gyártási tűrésben lévő sztochasztikus ingadozás miatt hajlamosak a változásokra.

Az akusztikai veszteség diagnosztika alkalmazása során, két alapvető probléma merülhet fel:

  1. Környezeti körülmények
    Egy használati tárgy akusztikai jellemzői légköri zajkorlátokat használva általánosságban meghatározhatók. A gyártás folyamán keletkező légköri zaj mérése óriási erőfeszítések közepette valósítható meg (légköri zajszigetelést alkalmazva), ami gyakran a gyártott termék árához viszonyítva aránytalanul magas.
  2. Funkcionális kapcsolat a légköri zaj és a szerkezeti zaj között
    A termék légköri zajkorlát értékeinek szerkezeti zajkorlát értékeivé való átalakítása funkcionálisan nem megvalósítható. Így a szerkezeti zajkorlátokat a légköri zajkorlát értékekből lehet kísérletekkel meghatározni. A probléma egy tanulási folyamattal megoldható. A tanulási algoritmus egy tesztobjektum előre meghatározott osztályozását, vagy a tesztadatok szerkezeti elemzésének előre meghatározott jellemvonásait használja, és egy sikeres tanulási szakaszt követően felhasználható a döntéshozatal során.

Vizsgálat generátoros üzemben

Egy elektromos gép, amelynek az energiaellátása és a meghajtása kívülről történik, a csatlakozó vezetékein mérhető feszültséget indukál. Az indukált feszültség arányos a sebességgel és a gerjesztéssel. Az indukált feszültség információt ad a tekercsekről és a gerjesztőkör jellemzőiről.

Az indukált feszültség mérése a motor elektromágneses viselkedésének egyszerű diagnosztikai módszerrel történő elemzését teszi lehetővé. A törvényszerűségek levonhatók az állandó mágneses mezőben mozgó vezetőhurkokból.

Villanymotorok tehetetlenségi nyomaték szimulációja

Többelemű rendszerek számára a motor tervezésekor, nem csak a hőmérsékleti viselkedés, névleges sebesség és névleges nyomaték a fontos, hanem a rendszerdinamika alapos vizsgálata is. Ha a teljes rendszer pontos működése a fontos — a motor indítása és leállítása vagy a terheléses ugrások esetén—a következő területek szintén kiemelkedővé válnak: pl., vezérléstervezés vagy rendszeralkatrészek kiválasztásának területe.

Az elektromos motorok a terhelés legegyszerűbb esetében, a hajtáslánc teljes rendszerének tehetetlensége és a rendszer egyedi alkatrészei tehetetlenségének összegéből tevődik össze.

Tehetetlenségi nyomaték
Az impulzusnyomaték a tömegből és annak objektumon belüli elrendeződéséből kerül kiszámításra, és a szögsebességgel arányosan növekszik. Az objektum impulzusnyomatéka változik, ha az objektumot egy másikra cseréljük. Impulzusnyomaték kapacitás, vagy tehetetlenségi nyomaték, az objektumban tárolt impulzusnyomaték mennyiségének értéke.

Reluktancia nyomaték mérés

A villamos forgógépekben elektromosan és mágnesesen gerjesztett harmonikus hullámok nyomatékhullámzáshoz vezetnek. A harmonikus mágneses hullámzás a motor nem homogén szerkezetének (horgonyzás) eredménye.

A mágneses ellenállást a reluktancia írja le. A mágneses ellenállásból származó nyomaték kerületi irányban nő a berendezésekben a mágneses ellenállások helyén. Ezeket különböző mágneses ellenállásokra lehet osztani a forgórészen (rotor) vagy az állórészen (sztátor). Az állórészen, visszavezetnek a horonyfuratokhoz.

Az állandó mágneses gépeknél a forgórészen található pólusok számát megszorozva az állórészben lévő szálak számával a rotor stabil pozícióinak számát kapjuk, melyekben a rotor mozog. A reluktancia nyomaték mennyiségét nagymértékben befolyásolja a szerkezeti tervezés. Alacsony reluktancia nyomatékértékek esetén, a rotor állópozícióból való kilendítésére vonatkozó áram alacsonyabb. A reluktancia nyomaték a rotor forgása közben átfedi a képződő légrés nyomatékot és nem generál nyomatékot.

Elektromos motortesztelés: jelleggörbék kimérése

Az új hajtásrendszer és villanymotor fejlesztések területén – ugyanúgy, mint a minőségbiztosítás területén – gyors és hatékony vizsgálatokra van szükség, de az adatok archiválása is létfontosságú a sikeres termékfejlesztés érdekében. A tesztobjektumok alapvető jellemzése jelleggörbék és a görbék egyedi pontjai használatosak (munkapontok vagy névleges értékek).

A jelleggörbék kvázi-statikus módon kerülnek rögzítésre, a tesztobjektum folyamatosan lassítása, vagy tehermentesítése során. A másik lehetőség az egyedi terhelési pontokról való statikus indítás. Ezeken a pontokon tranziens rezgések várhatók, és az értékek statikusan mérhetők. A második módszer sokkal időigényesebb, és a mintadarab nagyobb fokú melegedéséhez vezet, ami elkerülhetetlenül a mérési értékek hibás rögzítéséhez vezet.

S-üzemmód DIN VDE 0530 szabvány szerint

A motorok tervezésének egyszerűsítése érdekében, különböző névleges üzemmódok léteznek. Itt, például, egy folyamatos üzem S1 üzemmóddal írható le. A motor beszállítók különböző üzemmódokra tervezett jelleggörbéket kínálnak, ezen a jelleggörbék teszik lehetővé a motor kiválasztását.

Üzemi hőmérséklet vizsgálata az elektromos motorok hőtechnikai tervezésére vonatkozó VDE 0530 szabvány szerint
A motor tervezése során, nagy figyelmet kell szentelni annak, hogy a maximum megengedett motor hőmérséklet túllépésére ne kerüljön sor. Gyakorlatban azonban, az alkalmazás-specifikus hőmérsékleti profil nem ismert, és ezért nehéz a megfelelő motor kiválasztása. A gazdaságos hajtáslánc tervezés a jelenlegi energiatakarékossággal kapcsolatos viták miatt kiemelkedő jelentőséggel bír. Számos hajtáslánc összeállítás létezik, nem megfelelő motorméretezéssel, noha lenne lehetőség sokkal energiahatékonyabb rendszer kialakítására is.

Ismert, hogy a motor terhelése magába foglalja a működése során a terhelések időrend szerinti időtartamát és sorrendjét, az indítást, elektromos fékezést, üresjáratot és üzemszünetet.

Top