Fonti di rumore del motore e strategie di controllo: dalla progettazione strutturale all'ottimizzazione operativa

Il rumore del motore può influenzare molto più dell'ambiente acustico; può anche rivelare difetti di progettazione o di fabbricazione. Il controllo del rumore del motore è un aspetto importante delle prestazioni per applicazioni sensibili al rumore come apparecchiature mediche, elettrodomestici, veicoli passeggeri elettrici, e veicoli sanitari.

Le comuni fonti di rumore previste dai motori sono:

Rumore elettromagnetico: Viene generato in piccole quantità quando ci sono cambiamenti periodici nelle forze magnetiche e quando sono presenti variazioni nel traferro o squilibri nei campi magnetici; operazioni tonali periodiche possono produrre suoni lamentosi o vibrazioni.

Rumore meccanico: Tipicamente emana da tolleranze dei cuscinetti, o squilibrio nel rotore, o durante disallineamenti durante l'assemblaggio, spesso più prevalente nei motori di dimensioni maggiori o nei motori a velocità più elevate.

Rumore aerodinamico: È una componente dei motori raffreddati ad aria, il flusso d'aria viene interrotto dalle pale della ventola.

Rumore di commutazione elettrica: Il rumore a frequenza udibile può verificarsi nei motori a spazzole o nei sistemi che operano come inverter, quella commutazione può tipicamente essere toni acuti o miscele di frequenze udibili.

I metodi che possiamo applicare per controllare i rumori di cui sopra sono tipicamente:

Ottimizzazione della progettazione strutturale: Questo può includere, ma non è limitato a, diverse forme di scanalature, miglioramenti del fattore di riempimento delle scanalature e bilanciamento delle combinazioni di denti delle combinazioni statore-rotore, allo scopo di ridurre le armoniche superiori delle forze elettromagnetiche.

Rotore lavorato e bilanciato: La lavorazione consentirà rotori concentrici e la minimizzazione delle tolleranze di gioco dei bordi dei cuscinetti contribuirà alle vibrazioni meccaniche, che possono includere test tramite modellazione dinamica.

Cuscinetti a basso rumore e supporti elastici che minimizzano la trasmissione degli urti e hanno percorsi più brevi per la trasmissione del rumore.

Sintonizzazione della frequenza di modulazione PWM: quando i motori sono dotati di sistemi inverter, potrebbe essere possibile far scivolare le frequenze di rumore di dimensioni udibili negli intervalli di frequenza del rumore che sono lontani dagli intervalli di sensibilità, lontano dalla percezione umana.

Nelle applicazioni di fascia alta, ad esempio, quando un motore di un veicolo passeggeri elettrico non deve solo essere imposto a uno standard di qualità NVH (Rumore, Vibrazioni e Durezza), l'aspettativa del cliente è che il gruppo propulsore operi al di sotto di 60 dB sia da fermo che durante l'intero intervallo di velocità durante il suo ciclo di prestazioni. Saranno necessari una buona qualità e attenzione ai dettagli durante la selezione dei materiali del gruppo propulsore, le tolleranze di lavorazione e le tecniche di controllo elettronico, ad esempio.

Come azienda, abbiamo una lunga storia di progettazione di motori a basso rumore per applicazioni industriali e commerciali. Possiamo rispondere ai nostri clienti in termini di progetti specializzati per un funzionamento silenzioso che hanno specifiche acustiche, per migliorare la qualità dei prodotti per l'utente finale senza inquinare la loro esperienza con fastidiose rumorosità inaspettate.