1. พื้นฐานทางเทคนิค
กระบวนการผลิตแกนมอเตอร์ส่วนใหญ่ประกอบด้วยการตอก การตอกแยก การเรียงซ้อน และขั้นตอนอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการหลัก เช่น การโลดโผน การเชื่อม และการโก่งงอ ภายใต้การประมวลผลของกระบวนการเหล่านี้ พื้นที่การประมวลผลของแผ่นเหล็กไฟฟ้ามักจะมีปัญหา เช่น การเสียรูป การเปราะ และการก่อตัวของโซนปฏิกิริยาความร้อน ส่งผลให้คุณสมบัติทางแม่เหล็กเสื่อมลง ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญมากที่จะต้องตรวจสอบระดับประสิทธิภาพแม่เหล็กของพื้นที่ท้องถิ่นของแกนเหล็กเพื่อประเมินประสิทธิภาพของแกนเหล็กและปรับปรุงเทคโนโลยีการผลิต
ปัจจุบันวิธีคอยล์เป็นวิธีการวัดฟลักซ์แม่เหล็กเฉพาะที่สำหรับแกนเหล็ก แต่วิธีนี้จำเป็นต้องเจาะรูในแผ่นเหล็ก ซึ่งอาจส่งผลต่อการกระจายความหนาแน่นของฟลักซ์แม่เหล็ก เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหานี้ เราได้พัฒนาและใช้วิธีการวัดแบบไม่ทำลายโดยใช้โพรบแบบเข็ม วิธีการนี้ใช้เทคนิคการวัดแม่เหล็กเฉพาะที่ผสมผสานเทคโนโลยีโพรบ (ระยะห่างระหว่างโพรบ: 3.5 มม.) และเทคโนโลยีไมโคร H-coil (2 มม. × 2 มม.) ซึ่งช่วยให้สามารถวัดได้โดยไม่ทำลายแกนมอเตอร์ ฟลักซ์แม่เหล็กในท้องถิ่นและความแรงของสนามแม่เหล็กของแผ่นเหล็กไฟฟ้าแบบไม่มุ่งเน้นเคลือบ ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อการศึกษาอิทธิพลของความเค้นและความเครียดที่เกิดขึ้นในกระบวนการผลิตหลักต่อคุณสมบัติทางแม่เหล็ก
2. วิธีการทดสอบ
โพรบและคอยล์ H การคำนวณความหนาแน่นฟลักซ์แม่เหล็กเฉพาะที่ของแกนสเตเตอร์: นั่นคือแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำระหว่างโพรบรูปเข็มที่วางสัมผัสกับพื้นผิวแผ่นเหล็กเท่ากับแรงดันไฟฟ้าที่เกิดจากฟลักซ์แม่เหล็กที่ผ่าน 1/2 ของกระแสปิด พื้นที่หน้าตัดใต้จุดสัมผัสของโพรบ สมมติว่าระยะห่างระหว่างโพรบทั้งสองคือ 3.5 มม. ความหนาแน่นของฟลักซ์แม่เหล็กจะคำนวณโดยสมการต่อไปนี้
Bi = (2/SBi) ∫ eBi dt (i: x，y) (1)
ในหมู่พวกเขา SBi เป็นพื้นที่ที่มีประสิทธิภาพของโพรบในการตรวจจับฟลักซ์แม่เหล็ก และ eBi คือความต่างศักย์ระหว่างโพรบที่มีลักษณะคล้ายเข็ม
การใช้แรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำของขดลวด H ที่วางบนพื้นผิวแผ่นเหล็ก ความแรงของสนามบนพื้นผิวแผ่นเหล็กคำนวณโดยสมการต่อไปนี้
สูง= (1/μ0SHiNHi)∫ eHi dt (i: x，y) (2)
หนึ่งในนั้นคือ μ0 คือความสามารถในการซึมผ่านของสุญญากาศ SHiNHi คือการหมุนพื้นที่ที่มีประสิทธิภาพของคอยล์ H และ eHi คือแรงดันเอาต์พุตของคอยล์ H
รูปที่ 1 เป็นแผนผังของวิธีทดสอบที่ใช้ในการวัดการกระจายฟลักซ์แม่เหล็กและความแรงของสนามแม่เหล็กรอบรอยเชื่อมของแกนสเตเตอร์ของมอเตอร์
รูปที่ 2 แสดงเข็มโพรบ H-coil และระบบขับเคลื่อนมอเตอร์ ระบบขับเคลื่อนมอเตอร์ใช้กลไกโดยเชื่อมต่อมอเตอร์ที่ทดสอบเข้ากับมอเตอร์ขับเคลื่อนภายนอกผ่านรอก และมอเตอร์ที่ทดสอบจะหมุนด้วยความเร็วที่กำหนด มอเตอร์ที่ทดสอบคือมอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวร (สเตเตอร์: 18 ช่อง, โรเตอร์: 12 ขั้ว) โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางสเตเตอร์ ϕ 200 มม. เส้นผ่านศูนย์กลางโรเตอร์ ϕ 114 มม. และความสูงปึก 30 มม. ข้อต่อระหว่างชั้นสเตเตอร์ได้รับการแก้ไขโดยการเชื่อม
3. การวิเคราะห์ผลลัพธ์
รูปที่ 3 แสดงการกระจายความหนาแน่นของสนามแม่เหล็กที่วัดด้วยเทคนิคโพรบ ค่าของแต่ละจุดการวัดคือค่าสัมบูรณ์สูงสุดของเวกเตอร์ฟลักซ์แม่เหล็กระหว่างการหมุนรอบโรเตอร์หนึ่งครั้ง ตรวจพบจุดที่มีความหนาแน่นฟลักซ์แม่เหล็กต่ำที่ด้านหลังของแกนสเตเตอร์ใกล้กับรอยเชื่อม
รูปที่ 4 แสดงความแรงของสนามที่วัดโดย H-coil เช่นเดียวกับในกรณีของการกระจายความหนาแน่นฟลักซ์แม่เหล็ก ค่าของแต่ละจุดการวัดคือค่าสัมบูรณ์สูงสุดของเวกเตอร์ความเข้มของสนามแม่เหล็กเมื่อโรเตอร์หมุนหนึ่งรอบ และการกระจายความเข้มของสนามแม่เหล็กที่ด้านหลังของแกนสเตเตอร์ใกล้กับรอยเชื่อม จะแตกต่างจากส่วนที่ไม่มีการเชื่อม
รูปที่ 5 แสดงผลการวิเคราะห์เชิงตัวเลขของการกระจายความหนาแน่นของสนามแม่เหล็กและการกระจายความแรงของสนามแม่เหล็ก ในการวิเคราะห์นี้ อิทธิพลของการเชื่อมต่อคุณสมบัติแม่เหล็กของแกนสเตเตอร์จะถูกตรวจสอบผ่านการวิเคราะห์โครงสร้างความร้อนและสนามแม่เหล็กไฟฟ้าควบคู่กัน เมื่อไม่คำนึงถึงอิทธิพลของความเค้น การกระจายความหนาแน่นของฟลักซ์แม่เหล็กและการกระจายความเข้มของสนามแม่เหล็กรอบรอยเชื่อมจะไม่เปลี่ยนแปลง ในทางตรงกันข้าม เมื่อพิจารณาถึงความเค้นตกค้างจากการเชื่อม พบว่ามีการเสื่อมสภาพบริเวณรอยเชื่อม และได้การกระจายที่คล้ายกับค่าที่วัดได้ของความหนาแน่นฟลักซ์แม่เหล็กและความแรงของสนามแม่เหล็ก
