음향 소음: 고정자 치력(tooth force)과 회전자 진동 모드 간의 연관성

전자 기계에서 발생하는 대부분의 "미스터리 톤"은 단순히 기록 관리상의 오류일 뿐입니다: 치력 고조파는 한 방식으로, 구조 모드는 다른 방식으로 색인되며, 고정자가 더 쉽게 비난받기 때문에 회전자 경로는 무시됩니다. 모든 것을 동일한 축(주파수, 공간적 순서, 하중이 실제로 닫히는 위치)에 배치하면 일반적으로 연관성이 드러납니다.

"고정자 치력"이 의미해야 할 것 (그렇지 않으면 링크가 끊어짐)

만약 '치력'이 어느 날은 편리한 표면의 에어갭 압력으로, 다음 날은 치아 끝의 노드 힘으로 정의된다면, 어떤 모드라도 책임 있는 것처럼 보이게 만들 수 있다. 힘의 정의가 핵심 계약이다. 이를 깨뜨리면 모달 상관관계는 이야기 꾸미기 연습으로 전락한다.

또한 중요한 지루한 세부사항: 힘의 정확도는 메시에 민감하며, 사람들은 조용히 불량한 힘 맵을 구조 해석기에 투입합니다. 실용적인 점검법은 매핑된 힘으로부터 계산된 토크와 해석기의 토크를 비교하는 것입니다. 둘이 일치한다면, 적어도 보존 법칙을 크게 위반하지는 않은 셈입니다.

별도의 참고 사항. 방법론(가상 작업 대 서로 다른 표면의 맥스웰 응력)을 비교하는 것은 학문적인 접근이 아닙니다. 3dB 차이의 논쟁이 15dB 차이의 실수로 번지는 것을 막으려는 시도일 뿐입니다.

두 지수를 유지하십시오: 주파수와 원주 파수

Force 빈도 단독으로는 라벨의 절반에 불과하다. 나머지 절반은 에어갭 주변의 공간 패턴이다: 원주 파수(종종 다음과 같이 표기됨) r). 휴대하지 않는다면 r 파이프라인을 통해 분석할 경우, 많은 모드들이 동일한 주파수 대역 근처에 위치하기 때문에 피크를 잘못된 모드에 "매칭"하게 됩니다.

치아-FRF 커뮤니티는 이 점에 대해 직설적이다: 자기력은 주파수와 공간 분포에 의해 구별되며, 그 공간 분포는 원주 파수이다. 그들은 심지어 합리성의 기준점까지 제시한다: r = 0 맥동하는 파동이다, r = 1 불균형 자기 인력(UMP)에 해당한다.

오래된 법칙이 진실이기 때문에 계속 살아남는다: 강한 방사 현상은 여기 주파수가 고유 진동수에 가까울 때 발생한다 그리고 공간적 배열은 모드 형상과 일치한다. 선택 사항이 아니다. 잠금장치 두 개.

치력(tooth force)이 어떻게 로터 모드를 자극하게 되는가

"치력"에서 "로터 모드"로의 전환은 신비로운 결합이 아니다. 부하 폐쇄다.

치아 힘의 상당 부분은 방사형이며 고정자에 존재한다. 이는 표준적인 설명이며 종종 정확하다: 공기극 간극의 전자기력에 의해 유발된 고정자 진동은 외부 표면이 움직이면서 방사되며, 힘 고조파가 진동 모드 근처에 위치할 때 공진이 발생한다.

그러나 일부 고조파는 단순히 이빨을 떨게 할 뿐 아니라, 회전자에 순합성력을 생성하거나 순모멘트를 발생시키거나 베어링 반응을 변조합니다. 가장 명확한 예는 r = 1: UMP는 필드/편심 패턴과 함께 회전하는 횡력 벡터처럼 작용하며, 베어링을 통해 로터 굽힘 역학으로 직접 전달됩니다.

부라코프의 UMP 프레임워크는 스펙트럼적 진술이지 분위기가 아니라는 점에서 유용하다: 로터 이심도는 공간 순서에 ±1만큼 변위된 추가적인 자기장 고조파를 생성하며, UMP는 이러한 ±1 관계를 충족하는 상호작용에서 비롯된다. 이는 지수 수학에서 로터 경로가 스스로를 드러내는 방식이다.

그다음은 접선 방향의 측면입니다. 사람들은 이를 과소평가합니다. 최근 eAxle 연구는 비틀림 진동/소음을 접선 방향 전자기력 배열과 연관 지으며, 반경 방향과 접선 방향의 기여도를 명시적으로 다룹니다. 만약 귀하의 "음향 소음" 피크가 비틀림 모드와 연관되어 있고, 귀하가 반경 방향 치력만 고려했다면, 이미 답을 정해놓은 셈입니다.

수학적 과정을 숨기지 않는 매핑 파이프라인

링크 작업을 위해 거대한 결합 모델이 필요하지 않습니다. 체계적인 아티팩트와 일관된 인덱싱이 필요합니다.

그 테이블이 핵심이다. 매번 모든 행이 필요한 건 아니지만, 링크에 이의가 제기될 때면 대개 결정을 내릴 수 있는 행이 누락되어 있다.

정확한 척하지 않는 모달 매칭

"일치"를 증거가 아닌 필터로 취급하십시오.

주파수 ( f_k )에서 원주 파수 ( r_k )를 갖는 힘 성분을 찾습니다. ( f_k ) 근처의 고유 주파수와 ( r_k )를 수용할 수 있는 호환 가능한 원주 순서(노드 직경/로브)를 가진 로터 모드를 찾습니다. 때로는 로터 모드 레이블이 $(n, m)$ 또는 $(\text{ND}, \text{축방향})$방언은 다르지만 뜻은 같다.

공간 순서를 생략하면 2.9kHz 톤을 가장 가까운 고정자 모드와 연관시킬 것입니다. 공간 순서를 유지하면 톤이 방사되는 위치, 감지되는 위치, 어느 방위에서 먼저 감지되는지에 대해 까다롭게 반응함을 알 수 있습니다.

로터 참여를 노출하는 두 가지 테스트 측 진단

주문 추적은 거의 모델링 없이도 많은 일을 할 수 있습니다. NASA 로터 진동 보고서는 기본적인 전기 주파수 관계를 사용합니다. $f₁ = f_(mot) P / 120$ 그리고 고조파를 표시합니다; 전기적 고조파 순서를 따르면서 회전자 고유 주파수 주변에 밀집된 피크는 전자기적 여진이 회전자 공진에 에너지를 공급하고 있다는 강력한 단서입니다.

이빨 유연성 응답 함수(FRF) 개념은 사람들이 인정하는 것보다 훨씬 더 확장성이 뛰어납니다. ISMA 논문의 접근법—고정자 이빨을 자극하여 구조적 응답을 특성화하고, 이빨 FRF를 파동 FRF로 변환한 후 회전 맥스웰 응력파를 분석하는 방식—은 "공간적 순서"를 단순히 시뮬레이션하는 것이 아니라 측정 가능하게 만듭니다. 그들은 심지어 회전자 FRF 사고방식으로의 확장에 대해서도 논의하는데, 바로 이 지점에서 회전자 모드에 대한 책임 규명이 추측의 영역을 벗어나게 됩니다.

음향 피크를 소유하는 로터 모드의 구체적인 사례

NASA의 "스콜피온" 모터 데이터는 로터 모드를 명시하고 음향 특성을 보여주기 때문에 명확한 사례입니다. 최대 음향 방사량은 3000Hz 근처에 위치하며, 특정 모터 속도(해당 보고서 기준 6292 및 6441rpm)에서 정점을 보입니다. 이 정점은 해당 속도에서의 전기적 고조파 4차에 해당하며, 음조는 FEA(유한 요소 해석)에서 도출된 로터 ((2,1)) 모드와 일치합니다(실험 주파수도 근접). 이는 "이빨/전자기 강제"가 "로터 공진"과 만나 공개적으로 수치화된 사례입니다.

경쟁사 콘텐츠가 "고정자 진동이 소음을 유발한다"는 설명에서 멈춘다면, 여기 누락된 내용이 있습니다: 강제 진동은 전자기적일 수 있으며 여전히 회전자 모드를 통해 전달될 수 있습니다. 이때 발생하는 지향성 패턴과 센서 간 차이는 고정자만 고려한 설명으로는 설명할 수 없습니다.

방지 선택지, 방금 입증한 연결고리에 의해 규정된

링크가 "강제 고조파 발생" → "회전자 모드 수용" → "베어링 경로 전달"이라면, 세 개의 레버가 존재하며 이를 무분별하게 혼합하는 것은 시간 낭비이다.

치력 내 고조파 성분을 감소시킬 수 있습니다. 슬롯/극 선택과 치형 변조 효과는 존재하는 고조파의 종류와 강도를 변화시킵니다. 최근 한 PMSM 연구에서는 슬롯 수를 명시적으로 비교하여 주요 고조파 성분이 NVH 결과에서 고유진동수와 일치하는 것을 보여주었는데, 이는 본질적으로 위장된 공진 지도입니다.

로터 모드를 이동시킬 수 있습니다. 강성, 질량 분포, 엔드벨 참여도—로터 고유진동수나 감쇠를 변화시키는 모든 요소는—자극 순서를 제거하기 어려울 때 효과가 있습니다. NASA 보고서는 정확히 이 논리에 의존합니다: 작동 속도가 로터 공진 모드를 자극할 때 최대 방사량이 발생합니다.

전달 경로를 약화시킬 수 있습니다. 베어링과 지지대는 중립적이지 않으며, 로터 진동이 방사 표면에 나타나는지 여부를 결정합니다. 그리고 근본적인 원인이 UMP 유사 콘텐츠일 경우, UMP가 편심에 의한 고조파 상호작용에 민감하다는 점을 기억하십시오. Burakov는 또한 일부 구성에서 병렬 경로와 로터 케이지 효과가 UMP를 감소시킬 수 있다고 지적하는데, 이는 사람들이 존재를 잊곤 하는 전자기 및 회로 측면의 '경로' 레버입니다.

해석 테이블: 톤의 동작 방식이 활성화된 링크를 알려줍니다

마지막으로 한 가지 더 언급하자면, 이는 수 주일의 시간을 절약해줍니다: 힘 스펙트럼과 모달 데이터베이스가 동일한 공간 언어를 공유하지 않으면 "연결"이 무작위로 보일 것입니다. 이는 무작위가 아닙니다. 잘못 표기된 것입니다. (f)와 (r)을 유지하고 위상을 보존하며, 초기 단계부터 베어링을 분석의 일부로 포함시키십시오.