Vibroakustična karakterizacija elektronsko komutiranih motorjev - Luznar, Janez (visokošolska dela, 2019)
Hitrost in navor elektronsko komutiranih motorjev krmilimo s pomočjo pulzno širinske modulacije (PŠM). Slednja vpliva na fazne tokove motorja, kjer se poleg osnovne, želene frekvenčne komponente, pojavijo tudi številni visoko frekvenčni preklopni harmoniki. Slednji se odražajo v vzbujevalnih elektromagnetnih silah, vibracijskem odzivu dinamske strukture in končnemu strukturnemu hrupu. Vpliv parametrov PŠM na hrup smo preučili eksperimentalno in numerično. Za pridobitev jasnega vpogleda v fizikalno dogajanje smo zasnovali eksperiment, sestavljen iz originalnih delov motorja, ki omogoča kontrolirano vzbujanje, merjenje elektromagnetnih sil in hrupa, ter izključuje mehanske in aerodinamične vire hrupa. Pri numeričnem modeliranju hrupa smo preučili pristop reševanja multifizikalnega problema z uporabo metode končnih elementov za popis električne, elektromagnetne, strukturne in akustične domene. Tak pristop je računsko neučinkovit, zato smo v nadaljevanju predstavili metodo hitrega izračuna hrupa motorja pri vzbujanju s PŠM. Slednja temelji na uporabi razširjene metode rekonstrukcije magnetnega polja in metode modalne superpozicije ter je zaradi računske učinkovitosti primerna tudi za parametrične analize. Na podlagi eksperimentalnega in numeričnega dela smo ugotovili, da preklopni harmoniki PŠM lahko vzbujajo lastno dinamiko strukture ter posledično rezultirajo v povečan strukturni hrup. Hrup preklopnih harmonikov PŠM pa lahko znatno zmanjšamo z ustrezno izbiro preklopne frekvence, ki jo določimo v skladu s strukturno dinamiko sistema.
Keywords: Disertacije; dissertations; electromagnetical forces; elektromagnetne sile; Elektromotorji; field reconstruction method; Hrup; modal superposition; modalna superpozicija; preklopna frekvenca; pulse-width modulation; pulzno-širinska modulacija; rekonstrukcija magnetnega polja; structural dynamics; structure-borne noise; strukturna dinamika; strukturni hrup; switching frequency