Analyse du bruit au moyen d'une fonction d'excitation appropriée

Choisir des fonctions de test appropriées pour l'analyse du bruit des moteurs électriques

Dans de nombreux cas, des analyses de bruit supplémentaires sont nécessaires pour déterminer le comportement du bruit d'un moteur électrique. Si le test doit être effectué sans utiliser une charge externe, le choix de la fonction de test correcte est crucial.

La fonction de test doit être choisie de manière à ce que toutes les forces qui produisent du bruit puissent être analysées par les capteurs respectifs. Les sources de bruit les plus courantes sont : les roulements, les collecteurs et les forces électriques.

Les essais de moteurs à courant continu dans l'industrie automobile montrent que lorsqu'une charge dynamique est introduite dans des conditions d'essai, il est possible d'identifier et de qualifier les erreurs de montage qui entraînent un bruit inacceptable pour le client. Dans une large mesure, la détection de ces erreurs dépend de la fonction de test sélectionnée. Les fonctions d'essai quasi périodiques et pseudo-aléatoires sont examinées et des directives sont données pour leur utilisation. En outre, il peut être démontré qu'une analyse sonore au moyen d'une fonction d'excitation appropriée peut être effectuée simultanément avec l'estimation des paramètres, réduisant ainsi la durée du test.

Classification dans les diagnostics de perte acoustique

Les caractéristiques des performances acoustiques d'une machine ou d'éléments de machine à la fin du processus de production doivent être soumises à des tests, car elles sont sujettes à des variations dues aux fluctuations stochastiques des tolérances de fabrication.

En ce qui concerne la mise en œuvre des diagnostics de perte acoustique, il y a deux problèmes fondamentaux :

  1. Conditions environnementales

    Les caractéristiques acoustiques d'un objet d'utilité sont généralement définies à l'aide des limites de bruit aérien. La mesure du bruit aérien pendant la production n'est possible qu'au prix d'un effort immense (en utilisant l'isolation contre le bruit aérien), qui est souvent disproportionné par rapport au coût du produit fabriqué.
  2. Relation fonctionnelle entre le bruit aérien et le bruit structurel

    La transmission des valeurs limites de bruit aérien d'un produit en valeurs limites de bruit structurel correspondantes n'est pas possible sur le plan fonctionnel. Par conséquent, les valeurs limites du bruit structurel doivent être déterminées expérimentalement à partir des valeurs limites du bruit aérien. Le problème peut être résolu au moyen d'un processus d'apprentissage. Les algorithmes d'apprentissage utilisent soit une classification prédéterminée de l'objet de test, soit une caractéristique prédéterminée pour une analyse structurelle des données de test et peuvent être utilisés pour prendre une décision après la phase d'apprentissage réussie.

Essais de génération

ELes machines électriques, qui sont alimentées et commandées de l'extérieur, induisent une tension qui peut être mesurée sur les lignes de connexion de la machine. La tension induite est proportionnelle à la vitesse et à l'excitation. L'évolution de la tension induite donne des informations sur les enroulements et les caractéristiques de l'excitation autour de la circonférence.

La mesure de la tension induite fournit une méthode simple pour diagnostiquer le comportement électromagnétique du moteur. Les régularités sont dérivées d'une boucle de conducteur en mouvement dans un champ magnétique constant.

Simulation du moment d'inertie pour les moteurs électriques

Pour les systèmes à composants multiples, il est important non seulement d'interpréter la conception du moteur en fonction de son comportement en température, de sa vitesse nominale et de son couple nominal, mais aussi d'examiner de près la dynamique du système. Lorsque le comportement global exact du système est intéressant - dans le cas de sauts de charge ou de démarrage et d'arrêt du moteur - cela devient utile : par exemple, dans le domaine de la conception de la commande et de la sélection des composants du système.

Dans le cas le plus simple du moteur électrique et de la charge, l'inertie de l'ensemble du système d'une chaîne de traction est composée de la somme des inerties des différents composants du système.

Moment d'inertie
Le moment angulaire est calculé à partir de la masse et de sa disposition dans le corps, et augmente proportionnellement avec la vitesse angulaire. Le moment angulaire d'un corps change s'il est remplacé par un autre corps. La capacité de moment angulaire, ou moment d'inertie, est une valeur pour la quantité de moment angulaire stockée dans un corps.

Mesure du couple de cognement

Les harmoniques excitées électriquement et magnétiquement qui se produisent dans les machines électriques tournantes entraînent des ondulations de couple. Les oscillations harmoniques magnétiques résultent de la structure non homogène (rainures) du moteur.

La résistance magnétique est décrite en termes de réluctance. Le couple de réluctance se produit dans les machines dans la direction circonférentielle à différentes résistances magnétiques. Celles-ci sont divisées en différentes résistances magnétiques dans le rotor ou dans le stator. Dans le stator, elles reviennent aux ouvertures des encoches et au couple de cognement à chaud.

Pour les machines à aimants permanents, le nombre de pôles dans le rotor multiplié par le nombre de brins dans le stator est égal au nombre de positions stables préférées dans lesquelles le rotor se déplace. Le couple de cognement est fortement influencé par la conception de la structure. Dans les cas où le couple de cognement est faible, le courant nécessaire pour détacher le rotor de l'arrêt est plus faible. Les couples de cognement se chevauchent pendant la rotation du rotor avec le couple d'entrefer produit et ne contribuent pas à la génération du couple.

Test des moteurs électriques : enregistrement des courbes caractéristiques

Dans le domaine du développement de nouveaux systèmes d'entraînement et de moteurs électriques, ainsi que dans le domaine de l'assurance qualité, des tests et un archivage rapide et efficace des données sont essentiels pour la réussite du produit. Pour la caractérisation de base des objets testés, on utilise généralement des courbes caractéristiques ou des points individuels de la courbe (points de travail ou points nominaux).

AEn règle générale, la courbe caractéristique est enregistrée de manière quasi-statique, c'est-à-dire que l'objet testé est continuellement ralenti ou déchargé. Une autre approche est le démarrage statique de points de charge individuels. À ces points, on attend les oscillations transitoires et on mesure les valeurs de manière statique. La deuxième méthode est plus longue et entraîne un échauffement plus important de l'échantillon, ce qui conduit inévitablement à un enregistrement erroné des valeurs de mesure elles-mêmes.

Modes opératoires S selon la norme DIN VDE 0530

Pour simplifier la conception des moteurs, il existe différents modes de fonctionnement nominal. Ici, par exemple, un fonctionnement continu peut être décrit comme le mode de fonctionnement S1. Les fournisseurs de moteurs fournissent les courbes caractéristiques respectives conçues pour les différents modes de fonctionnement. Sur la base de ces courbes caractéristiques, il est donc possible de sélectionner un moteur.

Température de fonctionnement en ce qui concerne la conception thermique des moteurs électriques selon VDE 0530
Lors de la conception du moteur, il est important de veiller à ce que la température maximale admissible du moteur ne soit pas dépassée. Dans la pratique, cependant, le profil de température spécifique à l'application n'est pas connu et rend difficile la sélection du moteur approprié. La conception économique des lignes de propulsion dans le cadre des débats actuels sur les économies d'énergie est d'une importance primordiale. Il existe un grand nombre de modèles de transmission installés avec un moteur mal dimensionné, alors qu'il serait possible d'en installer un avec des qualités énergétiques plus favorables.

Il est entendu que la charge sur le moteur en fonctionnement comprend sa durée et son ordre chronologique et, le cas échéant, son démarrage, le freinage électrique, le ralenti et la pause.

Top