چکیده

موتورهای bldc به علت چگالی گشتاور زیاد، بازده بالا، رنج گسترده تغییرات سرعت و … در موارد بسیاری کاربرد دارند. اما عوامل متعددی از جمله گشتاور دندانه ای، نامتقارن بودن موتور، یکنواخت نبودن فاصله هوایی، یاتاقانها، اشباع هسته ها، عدم کیفیت ساخت، کید زنی در درایو و… باعث بروز ریپل گشتاور ، ارتعاش و نویز صوتی می شود.در بسیاری از کاربردها به موتور با لرزش و نویز کمی نیاز است؛[۱] بنابراین لازم است عواملی که موجب افزایش لرزش می شوند را شناسایی کرده ودرصدد کاهش آن برآمد.برای این منظور روش های متنوعی وجود دارد.هدف این مقاله بررسی عملکرد موتور bldc بر اساس طیف فرکانسی لرزش

آن می باشد.

واژه های کلیدی موتورbldc ،طیف فرکانسی،نویز،لرزش

مقدمه

به طور کلی دو نوع نیروی استاتیکی و دینامیکی در ماشین آلات وجود دارد. نیروهای ارتعاش زا از نوع نیروهای دینامیکی هستند که بر اثر وجود کاستی هایی در ماشین ایجاد می شوند. برخی از زمینه های بروز کاستی (اختلاف از حالت ایده آل) عبارتند از:محدودیتهای طراحی،محدودیتهای ساخت،اشکال در نصب اولیه،اشکالات بهره برداری،بروز اشکالات در حین تعمیرات و … .از آنجاییکه رسیدن به حالت ایده آل امکان پذیر نیست، همیشه تا حدی لرزش و ارتعاش در ماشین آلات وجود دارد که مجاز شمرده می شود. اما با گذشت زمان

و بر اثر بروز اشکالات بعدی، بعضاً ارتعاشات نسبت به حد مجاز افزایش می یابد که با آنالیز و انجام اقدام اصلاحی مناسب، می توان وضعیت را به حالت قبل برگرداند.موتور bldc ازجمله موتورهایی است که به علت کاربرد گسترده آن در حین کار به صدا و لرزش کمی نیاز دارد؛بنابراین باید درصدد کاهش لرزش و نویز آن برآمد. تا کنون از روش های مختلفی به منظور مانیتورینگ وضعیت عملکرد موتور bldc استفاده شده است.یکی از رایج ترین روش

(motor current signaturi analysis)

می باشد؛[۶]که در این روش طیف فرکانسی جریان را با استفاده از آنالیز طیف فرکانسی (Fast Fourier Transform( FFT مورد بررسی قرار می دهند و از طیف جریان به دست آمده فرکانس های خطای روتور را شناسایی می کنند. هدف این مقاله مانیتورینگ وضعیت عملکرد موتور بر اساس طیف سنجی لرزش صورت می پذیرد.بدین منظور یک نمونه موتور bldc با روتور درونی با مشخصات بیان شده طیف سنجی لرزش شده است؛محدوده فرکانسی عوامل لرزش ساز را تعیین کرده ایم.و با استفاده از آنالیز طیف فرکانسی نتایج بیان شده است.

آنالیز طیـف فرکانسـی)) FFT Spectrum بـرای مراقبـت وضعیت و عیب یابی

این تکنیک بدون شک یکی از مهم ترین تکنیکهای رایـج تحلیـل سیگنال ارتعاشی اسـت کـه کـاربرد شـایانی در پـایش وضـعیت و تشخیص عیوب ماشینهای دوار دارد. پس از یکسـری پردازشـهای اولیه بر روی سیگنال ارتعاشـات، بـرای بـه دسـت آوردن منحنـی طیف فرکانسی از الگوریتم FFT یا تبدیل فوریه سریع استفاده می گردد. لذا به منحنی فرکانسی گاهی اوقات منحنی FFT نیـز گفتـه

۲۸۷۷

می شود.تحلیل گر FFT مانند یک تحلیل گر فیلتر موازی با چند درصد فیلتر عمل می کند .حداقل ۳دلیـل قـانع کننـده و مناسـب بــرای مراجعــه بــه طیــف فرکانســی وجــود دارد.اول آنکــه عیــوب مشخص به صورت قله هایی در فرکانس های مشخص ظـاهر مـی شوند.دوم اینکـه انـدازه گیـری هـا بـه منظـور مراقبـت در طیـف فرکانسی به بهترین شکل انجام می پذیرند و سوم آنکـه در طیـف فرکانسی سیگنال های کوچک و ناچیز هم به چشم مـی آینـد.در طیف نمایش داده شده توسط یک اسیلوسکوپ تشخیص یک موج سینوسی با دامنه کم که بریک موج سینوسی با دامنه زیـاد سـوار است، بسیار مشکل است.اما در طیف فرکانسی این دو بـه صـورت دو قله مجزا ظاهر می شوند.نتیجه اینکه عیوب مکانیکی را هرچند کوچک باشند می توان دید.