브러시리스 DC 모터는 동일한 수의 극 쌍을 가지고 있습니다. 모터가 꺼지면 모터 샤프트가 매우 매끄럽고 일부 모터는 왜 흔들리나요?

코깅 토크는 코깅 토크에 의해 발생합니다. 자기 회로를 잘 만들면 더 부드러워집니다.

코깅 토크는 영구 자석의 고유한 현상입니다. 전기자 권선에 전원이 공급되지 않을 때 영구 자석에 의해 생성된 자기장이 전기자 코어의 코깅과 상호 작용하여 원주 방향으로 토크를 생성합니다. 영구자석과 전기자 치 사이의 접선력에 의해 발생하는데, 이로 인해 영구자석 전동기의 회전자가 고정자와 일정한 방향으로 정렬하려는 경향이 생겨 회전자를 특정 위치에 위치시키려고 하므로, 진동 토크가 발생하는 경향 [1].

브러시리스 DC 모터의 전기자 코어에는 고정자 권선을 배치하기 위해 톱니와 슬롯이 있어야 합니다. 슬롯의 존재로 인해 에어 갭이 고르지 않고 자속이 하나의 톱니 피치 내에 있습니다. 이는 상대적으로 치아에 집중되어 있어 에어 갭 투과도가 일정하지 않게 됩니다. 로터가 회전하면 에어 갭 자기장의 저장된 에너지가 변하여 코깅 토크가 발생합니다. 이 토크는 일정하고 로터 위치와 관련되어 있으므로 토크 리플이 발생합니다[2]. 회전자의 구조적 크기, 고정자 톱니 슬롯의 구조, 공극의 크기, 자극의 모양 및 자기장 분포 등과 관련이 있지만 다음과 같은 요소와는 관련이 없습니다. 권선이 슬롯에 배치되는 방법과 각 위상 권선에 공급되는 전류의 양.

코깅 토크는 모터 토크의 변동을 유발하고, 진동과 소음을 발생시키며, 속도 변동을 유발하여 모터의 원활한 구동을 방해하고 모터의 성능에 영향을 미치게 됩니다. 동시에 모터는 바람직하지 않은 진동과 소음을 발생시킵니다. 가변속 드라이브에서는 토크 맥동 주파수가 고정자나 회전자의 기계적 진동 주파수와 일치할 때 코깅 토크에 의해 발생하는 진동과 소음이 증폭됩니다. 코깅 토크의 존재는 속도 제어 시스템에서 모터의 저속 성능과 위치 제어 시스템에서 고정밀 위치 결정에도 영향을 미칩니다.

2. 다양한 약화 방법 및 비교 분석

(1) 경사 슬롯 또는 경사 폴: 고정자 경사 슬롯 또는 로터 경사 폴은 코깅 토크 맥동을 억제하는 데 가장 효과적이고 널리 사용됩니다. 그 중 하나인 이 방법은 고정자 슬롯 수가 많고 축방향이 긴 모터에 주로 사용된다[3]. 실습을 통해 슈트가 모터 전자기 토크의 각 고조파 진폭을 감소시키는 것으로 입증되었습니다. 기울어진 홈이나 기울어진 기둥에 의해 발생하는 권선 역기전력의 스트링 현상은 전자기 토크 리플을 증가시킵니다. 경사 기둥은 가공이 복잡하고 재료비가 높기 때문에 엔지니어링에서는 거의 사용되지 않습니다.

(2) 자극 블록 이동: 회전자의 기울어진 극은 비용을 크게 증가시키고 가공 기술도 복잡해지기 때문에 자극 블록 이동 방법은 응용 분야에서 자주 사용됩니다. 자극의 호 계수를 구한 후 이를 최적화하여 분할된 자성 강철 조각을 원주 방향으로 특정 각도로 엇갈리게 배치하여 대략 연속적인 자극과 동일하게 만듭니다[4]. 방법: 연속 변속 비트 및 교차 변속, 전자는 자석 블록 수의 정수배를 제외한 코깅 토크의 모든 고조파 성분을 제거하는 반면, 후자는 코깅 토크의 홀수 고조파만 제거할 수 있으며 짝수에는 영향을 미치지 않습니다. 고조파.

(3) 분수 슬롯 방식: 이 방식은 코깅 토크 기본파의 주파수를 높이고 코깅 토크 맥동을 크게 줄일 수 있습니다. 그러나 분수 슬롯을 사용한 후에는 각 극 아래의 권선 분포가 비대칭이므로 모터의 유효 토크 구성 요소가 부분적으로 상쇄되고 그에 따라 모터의 평균 토크도 감소합니다[5].

(4) 마그네틱 슬롯 웨지 방식: 마그네틱 슬롯 웨지 방식은 모터의 고정자 슬롯에 마그네틱 슬롯 머드 층을 적용하고 응고 후 특정 투자율을 갖는 슬롯 웨지를 형성하는 것입니다. . 자기 슬롯 웨지는 고정자 슬롯 개방의 영향을 줄여 고정자와 회전자 사이의 공극 자기 투자율 분포를 보다 균일하게 만들어 코깅 효과로 인한 토크 리플을 줄입니다[6]. 마그네틱 슬롯 웨지 소재의 투자율이 그다지 좋지 않기 때문에 토크 리플이 약해지는 정도는 제한적입니다.

(5) 폐쇄형 슬롯 방식: 고정자 슬롯에는 개구부가 없고 슬롯 재질은 치형 재료와 동일하며 슬롯의 투자율이 더 좋으므로 폐쇄형 슬롯이 고정자 슬롯보다 회전을 더 효과적으로 제거할 수 있습니다. 자석 슬롯 웨지. 그러나 폐쇄형 슬롯을 사용하면 권선 임베딩에 큰 불편을 초래하며, 이는 또한 슬롯 누설 리액턴스를 크게 증가시키고 회로의 시상수를 증가시켜 모터 제어 시스템의 동적 특성에 영향을 미칩니다. 슬롯 폭을 줄임으로써 코깅 토크를 줄일 수도 있습니다. 그러나 슬롯 폭을 줄이면 코깅 토크가 약해질 수 있지만 권선 오프라인 공정이 어려워지고, 이는 또한 자속 누설을 증가시켜 궁극적으로 모터 출력에 영향을 미칩니다. .

(6) 자석 설계 최적화: 병렬 자화에서 모터 에어 갭 자기장과 역기전력 파형은 사인파에 더 가깝고 병렬 자화는 토크 리플에 더 적은 영향을 미칩니다. 모터의 극쌍 수, 토크 리플이 클수록 모터 극호 계수가 클수록 토크 리플은 작아집니다.

(7) 슬롯리스 권선: 코깅토크는 본질적으로 영구자석에 의해 발생하는 기자력과 고정자의 슬로팅에 따른 릴럭턴스의 변화가 상호작용하여 발생하므로 가장 철저한 권선이다. 가장 간단한 방법은 슬롯리스 권선 구조를 사용하는 것입니다. 슬롯 없는 구조는 1970년대 중반부터 DC 모터에 사용되었습니다. 전기자 권선은 어떤 형태로든 매끄러운 회전자 표면에 붙여지거나 이동 코일 또는 인쇄된 디스크 모터 권선으로 만들어졌습니다. 전기자 권선 두께가 사용되면 이는 항상 실제 에어 갭의 구성 요소이므로 슬롯리스 모터의 실제 등가 에어 갭은 슬롯 모터의 에어 갭보다 훨씬 크고 필요한 여자 자기 전위도 훨씬 더 큽니다. 초기에는 슬롯리스 모터의 용량과 개발이 제한되었습니다. 최근 몇 년 동안 NeFeB와 같은 높은 자기 에너지 제품을 갖춘 영구 자석 재료의 급속한 개발은 슬롯 없는 영구 자석 R1 기계의 실용화 기회를 제공했습니다. 현재 영구 자석 브러시리스 DC 모터에 사용되는 무슬롯 권선은 주로 링 권선, 비중첩 집중 권선 및 컵 권선의 세 가지 범주로 나눌 수 있습니다.

(8) 보조 홈 방법: 보조 홈을 추가하는 목적은 주 고조파 성분을 줄이는 동시에 보조 홈에 의해 생성된 고조파가 발생합니다. 원본과 다름 하위 장치에 의해 생성된 고조파의 위상 변화가 발생하면 포지셔닝 토크가 증가하고 그렇지 않으면 포지셔닝 토크가 감소합니다[10]. 보조 홈의 중심선과 고정자 펀치의 중심선 사이의 각도에 따라 동위상인지 역위상인지가 결정됩니다. 추가된 보조 홈에 의해 생성된 고조파는 원래 유해한 고조파 성분의 P차 고조파를 상쇄합니다. 동일한 펀치의 대칭 위치에 두 개의 보조 홈을 추가하는 기능은 서로의 고조파 성분을 취소하는 것입니다. 펀칭 피트의 개방 위치를 줄이면 에너지 변화를 줄일 수 있습니다. 동일한 펀치 조각에 대칭 위치에 배열된 보조 홈을 사용하면 더 나은 결과를 얻을 수 있습니다.