
控制無刷電機噪聲和振動的3種方法
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- 發布時間:2022-09-26 19:19
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控制無刷電機噪聲和振動的3種方法
使用無刷直流電機時,機械振動和噪聲仍然是關鍵的設計因素,不受控制的噪音和振動通常會導致系統迅速退化,影響效率,并對這個控制系統的磨損產生不利影響,敏感的醫療設備、機器人、商業系統和手持設備尤其如此。噪聲和振動會對系統性能、可靠性和運行成本產生重大影響。對于手持設備,振動可能會轉移到用戶身上,造成安全問題和壓力傷害。無論是在醫院、實驗室還是辦公室,在人的周圍運行的電機,過大的噪音都會使設備無法正常使用。
盡管系統設計師不斷了解電機的應用,以確保知道其他運動部件的負載、質量、平衡和阻尼是如何相互作用的,但在電機內部也可以做很多事情。無刷電機及其永磁轉子最初設計為比現有的有刷電機運行更安靜,它們的設計允許電子繞組環繞定子,而不是在轉子上。通過這種方式,旋轉質量顯著降低,并且可以設計為具有更大的對稱性,從而減輕電機本身產生的大部分振動。在這種設計中加入一些額外的零件,可以進一步降低噪音和振動。
軸承的選擇
如果無刷直流電機中的軸承系統設計正確,它可以持續25000小時以上,低級電機設計失敗的主要原因之一是軸承磨損快。通過在使用最高質量的滾珠軸承時充分注意軸承設計,設計師可以將軸承上的負載強度降低100倍以上,從而優化性能并延長壽命。
磁性材料
優化無刷電機的內部平衡可以通過在轉子中使用專門的磁性材料來增強,這種材料在較小的形狀系數內提供更高的能量密度。采用釹鐵硼材料意味著轉子組件可以更小,并為最小振動提供最佳內部平衡。通過從材料中獲得高能量密度特性,設計師可以在更小的磁鐵中獲得更好的性能。這也意味著轉子的直徑可以通過相應地減少慣性、不平衡和振動風險而最小化。釹磁鐵也不會隨時間退磁,因此與其他材料相比,釹磁鐵在更長的時間內提供更穩定的性能。
機加工部件
降低振動的關鍵因素之一是提高電機內部部件的精度,在典型電機使用沖壓零件設計的地方,高精度無刷直流電機包含機加工零件。這種方法為電機提供了更嚴格的內部公差。以類似的方式,高精度電機軸更直,因此可以防止增量誤差蔓延到電機設計中。這些部件可以在電機制造過程中進行精密平衡,電機的內部工作可以進行平衡和校準,以消除不可接受的振動。在交貨前對電機進行測試,以確保零件安裝正確,以實現最佳運行。
結論
控制無刷直流電機的振動和噪聲為工程師設計適合其應用的運動解決方案提供了最好的產品,平衡且安靜的電機設計消除了許多可能導致系統高振動和噪音的因素,這些因素會降低性能,并可能通過磨損導致早期故障。對于當今的高精度和高性能應用,無刷電機技術為各個行業的用戶提供低振動低噪音的優質產品。
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