Экологические системы и приборы Аннотация к статье << Назад Конечно-элементная модель для исследования магнитного шума электрических машин Ермолаев А.И., Плехов А.С. Статья посвящена исследованию магнитного шума электрической машины переменного тока – асинхронного электродвигателя в составе регулируемого электропривода. В современных регулируемых электроприводах источником питания для АД является преобразователь частоты, выполненный по бестрансформаторной схеме с широтно-импульсной модуляцией. Актуальность исследования обоснована необходимостью ограничения вибрации и шума в производственных и сельскохозяйственных помещениях на допустимых уровнях в целях предотвращения вреда здоровью обслуживающего персонала, снижения продуктивности сельскохозяйственных животных и ресурса технологического оборудования с электроприводами. В рамках проводимых исследований установлены основные факторы возникновения вибрации и магнитного шума, обусловленные гармоническим составом напряжения, питающего асинхронные двигатели, технологическими погрешностями изготовления двигателей и режимами их эксплуатации с рабочими машинами. В качестве объекта исследования рассматривается модель асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором, которая разработана в среде мультифизического конечно-элементного проектирования «COMSOL Multiphysics». Численная модель асинхронного двигателя в COMSOL Multiphysics под воздействием выходного напряжения преобразователя частоты. Магнитное поле статора заданного гармонического состава формируется блоками, которые импортируются из файла SPICE Circuit Netlist (.cir), содержащего отображение принципиальной электрической схемы преобразователя частоты. Полученные результаты содержат разработанные геометрию модели, тождественные пары взаимодействующих модулей в модели, модули вращающейся области, расчёта момента инерции ротора, магнитных сил, вызывающих деформации статора и вибровозмущающее пульсирующее акустическое давление. Предложенный метод сравнения результатов моделирования с помощью конечно-элементной модели и результатов имитационного динамического моделирования двигателя в переходных режимах позволяет утверждать о приемлемом качестве разработки. Конечно-элементная модель позволяет рассчитать для электрического привода полезную механическую мощность и мощность вибрации, действующей в электрической машине при разных уровнях физических полей. Ключевые слова: асинхронный двигатель, магнитный шум, преобразователь частоты, конечно-элементная модель. DOI: 10.25791/esip.12.2024.1494 Стр. 39-50.