Laboratory for Dynamics of Machines and Structures
Simuliranje strukturnega hrupa pri PWM vzbujanju s pomočjo razširjene metode rekonstrukcije magnetnega polja in modalne dekompozicije
J. Luznar,
J. Slavič and
M. Boltežar
Strojniški vestnik - Journal of Mechanical Engineering 65(2019)9, 471-481, August 2019
Pulzno-širinska modulacija (PWM) predstavlja strukturno vzbujanje, ki močno zavisi od izbire frekvence preklapljanja. PWM vzbujanje tako poleg osnovne, želene frekvenčne komponente, generira še številne visoko‑frekvenčne preklopne harmonike, ki se odražajo v vzbujevalnih elektromagnetnih silah, vibracijskem odzivu in končnemu strukturnemu hrupu. Slednji predstavlja multifizikalni problem, ki ga lahko simuliramo z uporabo MKE analiz za popis električne, elektromagnetne, strukturne in akustične domene. Tak pristop omogoča natančno obravnavo, a je računsko neučinkovit in zato neprimeren za parametrične analize. Ta članek predstavlja metodo hitrega numeričnega simuliranja strukturnega hrupa pri PWM vzbujanju. Predstavljeni pristop temelji na uporabi razširjene metode rekonstrukcije magnetnega polja (EFRM) za pohitritev tranzientnih magnetnih MKE analiz ter modalne dekompozicije za povezovanje elektromagnetnih in mehanskih domen. Na podlagi vibracijskega odziva zunanjih površin mehanske strukture pa na koncu lahko izračunamo še raven zvočne moči strukturnega hrupa. Tudi predlagana metoda zahteva uporabo MKE analiz za izračun baznih funkcij in modalnih parametrov, na podlagi katerih pa nato vpliv različnih parametrov PWM vzbujanja ovrednotimo v nekaj sekundah. Predlagana metoda omogoča točen izračun strukturnega hrupa pri PWM vzbujanju in je več kot hitrejša od konvencionalnega pristopa reševanja multifizikalnega problema z MKE analizami.
  Ladisk, Fakulteta za strojništvo, Univerza v Ljubljani
  janko.slavic@fs.uni-lj.si
  +386 1 4771 226 jankoslavic     jankoslavic