138 – SRモータの振動解析

アプリケーションノート・モデルデータ

概要

SRモータは、他のモータに比べて構造が簡単で永久磁石を使用しないことから、堅牢で安価なモータとして期待されています。ただし、ステータとロータの突極性から生じる電磁力が大きく、振動や騒音の原因となります。
SRモータに働く電磁力は電磁加振力として振動、騒音を引き起こします。振動、騒音は、この電磁加振力がモータの固有モードと共振することでも発生します。この現象を精度良く評価するためには、放射音の源となるステータコアに働く電磁力分布を正確に把握し、それが連結されるケースを含めたモータ全体の固有モードを求める必要があります。
ここでは、SRモータを対象にステータコアに発生する電磁力を求め、モータの固有モードと連成させることにより音圧を評価する事例を示します。

電流密度分布、電磁力分布

SRモータの45(deg)回転時における電流密度分布のコンターとステータコアの電磁力分布のベクトルを図1、ステータコアのティース先端における電磁力の周波数成分を図2に示します。
図1から、通電しているタイミングでのステータコアのティース先端において電磁力が大きくなっていることがわかります。図2から、その電磁力は66.67(Hz)の周波数成分が支配的であることがわかります。

固有モード

2,100(Hz)付近の固有モードを図3に示します。
2,100(Hz)付近にステータが楕円に変形するモードが存在することが分かります。この固有モードと電磁力の共振現象により、大きな振動が発生すると考えられます。

加速度分布、音圧レベル分布

固有モード解析にて確認した楕円に変形するモードが存在する2,067(Hz)の加速度分布を図4に、音圧レベル分布を図5に示します。
2,067(Hz)では電磁力と図3で示した固有モードの電磁共振が発生していることが確認できます。

絞込み検索

  • カテゴリー一覧