مقارنة مزايا وعيوب أداء NVH بين المحركات المتزامنة ذات المغناطيس الدائم والمحركات ذات الأسلاك المسطحة

​المحرك المتزامن ذو المغناطيس الدائم (PMSM) هو نوع من المحركات التي تستخدم المغناطيس الدائم في هيكل محرك متزامن. وهو يتألف من الجزء الثابت والدوار والمغناطيس الدائم. يعتمد مبدأ عمل PMSM على الحث الكهرومغناطيسي وقوانين القوة الكهرومغناطيسية. عندما يتم تنشيط المحرك، يولد التيار الموجود في الجزء الثابت مجالًا مغناطيسيًا يتفاعل مع المجال المغناطيسي للمغناطيس الدائم في الجزء الدوار، وبالتالي ينتج عزم الدوران. يؤدي عزم الدوران المطبق على الدوار إلى دورانه، مما يتيح للمحرك العمل.

تشتمل آليات توليد الضوضاء في PMSM بشكل أساسي على تموج عزم الدوران وموجات القوة الشعاعية. يحدث تموج عزم الدوران بسبب عدم الاستقرار في إنتاج عزم الدوران، والذي يمكن أن ينتج عن عدم تجانس المجال المغناطيسي، أو عدم الاستقرار في تيار الجزء الثابت، أو عدم تناسق الجزء الدوار. يؤدي تموج عزم الدوران إلى اهتزاز المحرك والضوضاء.

تتولد موجات القوة الشعاعية بسبب عدم تجانس المجال المغناطيسي في المحرك. أثناء التشغيل، يؤدي التوزيع غير المتساوي للمجال المغناطيسي بين الجزء الثابت والعضو المتحرك إلى حدوث قوى شعاعية على الجزء المتحرك. هذه القوى الشعاعية تحفز الاهتزاز والضوضاء.

لذلك، لتقليل الضوضاء في PMSMs، من الضروري معالجة تموج عزم الدوران وموجات القوة الشعاعية. يمكن تحقيق ذلك من خلال تحسين تصميم المحرك وعمليات التصنيع لتعزيز استقرار عزم الدوران وتوحيد المجال المغناطيسي. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يساعد الاختيار المناسب للمواد ذات المغناطيس الدائم وتقليل درجة حرارة التشغيل أيضًا على خفض مستويات الضوضاء.

محرك السلك المسطح هو نوع من المحركات حيث يتم لف الملفات في تكوين مستو. وهو يتألف من الجزء الثابت والدوار والملفات. يعتمد مبدأ عمل محرك السلك المسطح أيضًا على الحث الكهرومغناطيسي وقوانين القوة الكهرومغناطيسية. عند تنشيطه، يولد التيار الموجود في الجزء الثابت مجالًا مغناطيسيًا يتفاعل مع المجال المغناطيسي للملفات الموجودة في الجزء الدوار، مما يؤدي إلى إنتاج عزم الدوران. يؤدي عزم الدوران المطبق على الدوار إلى دورانه، مما يتيح للمحرك العمل.

تتضمن آليات توليد الضوضاء في المحركات ذات الأسلاك المسطحة بالمثل تموج عزم الدوران وموجات القوة الشعاعية. ينشأ تموج عزم الدوران من عدم الاستقرار في إنتاج عزم الدوران، والذي قد يكون ناجمًا عن عدم تجانس المجال المغناطيسي، أو عدم استقرار تيار الملف، أو عدم تناسق الجزء الدوار. يؤدي تموج عزم الدوران إلى اهتزاز المحرك والضوضاء.

تتولد موجات القوة الشعاعية بسبب عدم تجانس المجال المغناطيسي في المحرك. أثناء التشغيل، يؤدي التوزيع غير المتساوي للمجال المغناطيسي بين الجزء الثابت والعضو الدوار إلى حدوث قوى شعاعية على الجزء الدوار، مما يؤدي إلى الاهتزاز والضوضاء.

لتقليل الضوضاء في المحركات ذات الأسلاك المسطحة، من الضروري معالجة تموج عزم الدوران وموجات القوة الشعاعية. يمكن تحقيق ذلك من خلال تحسين تصميم المحرك وعمليات التصنيع لتعزيز استقرار عزم الدوران وتوحيد المجال المغناطيسي. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يساعد الاختيار المناسب لمواد الملف وتقليل درجة حرارة التشغيل في خفض مستويات الضوضاء.

بالمقارنة مع محركات PMSM، توفر المحركات ذات الأسلاك المسطحة المزايا التالية من حيث الضوضاء والاهتزاز والخشونة:

• ​انخفاض مستوى الضجيج: نظرًا لتصميمها الهيكلي الفريد، يمكن للمحركات ذات الأسلاك المسطحة تقليل توليد الضوضاء الكهرومغناطيسية. إنها تنتج ضوضاء كهرومغناطيسية أقل أثناء التشغيل مقارنة بأجهزة PMSM.

• ​انخفاض الاهتزاز: التصميم الهيكلي للمحركات ذات الأسلاك المسطحة يقلل من الاهتزاز الميكانيكي. أنها تظهر مستويات أقل من الاهتزاز الميكانيكي مقارنة بأجهزة PMSM.

• ​صلابة أعلى: تتميز المحركات ذات الأسلاك المسطحة بصلابة هيكلية أعلى، مما يقلل من انتقال وانتشار الاهتزازات الميكانيكية. إنها تظهر صلابة هيكلية أفضل أثناء التشغيل مقارنة بأجهزة PMSM.

• ​أداء أفضل عند السرعات المنخفضة: تعمل المحركات ذات الأسلاك المسطحة بشكل جيد عند السرعات المنخفضة، مما يقلل من الضوضاء والاهتزاز أثناء التشغيل.

من المهم أن نلاحظ أن هذه المزايا نسبية ولا تعني أن المحركات ذات الأسلاك المسطحة تتفوق على PMSMs في جميع الجوانب. في التطبيقات العملية، يجب تقييم فروق الأداء بين محركات الأسلاك المسطحة وPMSMs بشكل شامل بناءً على المتطلبات الفعلية واحتياجات النظام لاختيار نوع المحرك المناسب.