การเปรียบเทียบข้อดีและข้อเสียด้านประสิทธิภาพของ NVH ระหว่างมอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรและมอเตอร์ลวดแบน

​มอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวร (PMSM) เป็นมอเตอร์ประเภทหนึ่งที่ใช้แม่เหล็กถาวรในโครงสร้างมอเตอร์ซิงโครนัส ประกอบด้วยสเตเตอร์ โรเตอร์ และแม่เหล็กถาวร หลักการทำงานของ PMSM เป็นไปตามกฎการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าและแรงแม่เหล็กไฟฟ้า เมื่อมอเตอร์ได้รับพลังงาน กระแสไฟฟ้าในสเตเตอร์จะสร้างสนามแม่เหล็กที่ทำปฏิกิริยากับสนามแม่เหล็กของแม่เหล็กถาวรในโรเตอร์ ซึ่งทำให้เกิดแรงบิด แรงบิดที่จ่ายให้กับโรเตอร์จะทำให้โรเตอร์หมุน ทำให้มอเตอร์ทำงานได้

กลไกการสร้างเสียงรบกวนใน PMSM ส่วนใหญ่ประกอบด้วยแรงบิดกระเพื่อมและคลื่นแรงในแนวรัศมี แรงบิดกระเพื่อมเกิดขึ้นเนื่องจากความไม่เสถียรในการผลิตแรงบิด ซึ่งอาจเป็นผลมาจากความไม่เป็นเนื้อเดียวกันของสนามแม่เหล็ก ความไม่เสถียรของกระแสสเตเตอร์ หรือความไม่สมดุลของโรเตอร์ แรงบิดกระเพื่อมทำให้เกิดการสั่นสะเทือนและเสียงรบกวนของมอเตอร์

คลื่นแรงในแนวรัศมีถูกสร้างขึ้นเนื่องจากความไม่สม่ำเสมอของสนามแม่เหล็กในมอเตอร์ ในระหว่างการทำงาน การกระจายสนามแม่เหล็กที่ไม่สม่ำเสมอระหว่างสเตเตอร์และโรเตอร์ทำให้เกิดแรงในแนวรัศมีบนโรเตอร์ แรงในแนวรัศมีเหล่านี้ทำให้เกิดการสั่นสะเทือนและเสียงรบกวน

ดังนั้น เพื่อลดเสียงรบกวนใน PMSM จึงจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องจัดการกับแรงบิดกระเพื่อมและคลื่นแรงในแนวรัศมี ซึ่งสามารถทำได้โดยการปรับปรุงการออกแบบมอเตอร์และกระบวนการผลิตเพื่อเพิ่มความเสถียรของแรงบิดและความสม่ำเสมอของสนามแม่เหล็ก นอกจากนี้ การเลือกวัสดุแม่เหล็กถาวรที่เหมาะสมและการลดอุณหภูมิในการทำงานยังสามารถช่วยลดระดับเสียงได้อีกด้วย

มอเตอร์ลวดแบนเป็นมอเตอร์ชนิดหนึ่งที่มีการพันขดลวดในลักษณะระนาบ ประกอบด้วยสเตเตอร์ โรเตอร์ และคอยล์ หลักการทำงานของมอเตอร์ลวดแบนยังขึ้นอยู่กับกฎการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าและแรงแม่เหล็กไฟฟ้าอีกด้วย เมื่อได้รับพลังงาน กระแสไฟฟ้าในสเตเตอร์จะสร้างสนามแม่เหล็กที่ทำปฏิกิริยากับสนามแม่เหล็กของขดลวดในโรเตอร์ ทำให้เกิดแรงบิด แรงบิดที่จ่ายให้กับโรเตอร์จะทำให้โรเตอร์หมุน ทำให้มอเตอร์ทำงานได้

กลไกการสร้างเสียงรบกวนในมอเตอร์ลวดแบนนั้นรวมถึงการกระเพื่อมของแรงบิดและคลื่นแรงในแนวรัศมีในทำนองเดียวกัน แรงบิดกระเพื่อมเกิดขึ้นจากความไม่เสถียรในการผลิตแรงบิด ซึ่งอาจเกิดจากความไม่เป็นเนื้อเดียวกันของสนามแม่เหล็ก ความไม่เสถียรของกระแสคอยล์ หรือความไม่สมดุลของโรเตอร์ แรงบิดกระเพื่อมทำให้เกิดการสั่นสะเทือนและเสียงรบกวนของมอเตอร์

คลื่นแรงในแนวรัศมีถูกสร้างขึ้นเนื่องจากความไม่สม่ำเสมอของสนามแม่เหล็กในมอเตอร์ ในระหว่างการทำงาน การกระจายสนามแม่เหล็กที่ไม่สม่ำเสมอระหว่างสเตเตอร์และโรเตอร์ทำให้เกิดแรงในแนวรัศมีบนโรเตอร์ ส่งผลให้เกิดการสั่นสะเทือนและเสียงรบกวน

เพื่อลดเสียงรบกวนในมอเตอร์ลวดแบน จำเป็นต้องจัดการกับแรงบิดกระเพื่อมและคลื่นแรงในแนวรัศมี ซึ่งสามารถทำได้โดยการปรับปรุงการออกแบบมอเตอร์และกระบวนการผลิตเพื่อเพิ่มความเสถียรของแรงบิดและความสม่ำเสมอของสนามแม่เหล็ก นอกจากนี้การเลือกวัสดุคอยล์ที่เหมาะสมและการลดอุณหภูมิในการทำงานสามารถช่วยลดระดับเสียงได้

เมื่อเปรียบเทียบกับ PMSM มอเตอร์ลวดแบนมีข้อดีในแง่ของ NVH (เสียงรบกวน การสั่นสะเทือน และความกระด้าง):

• ​ลดเสียงรบกวน: เนื่องจากการออกแบบโครงสร้างที่เป็นเอกลักษณ์ มอเตอร์ลวดแบนจึงสามารถลดการสร้างสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าได้ พวกมันผลิตสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าระหว่างการทำงานน้อยกว่าเมื่อเทียบกับ PMSM

• ​การสั่นสะเทือนที่ต่ำกว่า: การออกแบบโครงสร้างของมอเตอร์ลวดแบนช่วยลดการสั่นสะเทือนทางกล มีระดับการสั่นสะเทือนทางกลที่ต่ำกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับ PMSM

• ​ความแข็งที่สูงขึ้น: มอเตอร์ลวดแบนมีความแข็งของโครงสร้างสูงกว่า ซึ่งช่วยลดการส่งผ่านและการแพร่กระจายของการสั่นสะเทือนทางกล พวกมันแสดงให้เห็นถึงความแข็งแกร่งของโครงสร้างที่ดีกว่าระหว่างการทำงานเมื่อเทียบกับ PMSM

• ​ประสิทธิภาพความเร็วต่ำที่ดีขึ้น: มอเตอร์ลวดแบนทำงานได้ดีที่ความเร็วต่ำ ลดเสียงรบกวนและการสั่นสะเทือนระหว่างการทำงาน

สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าข้อดีเหล่านี้มีความสัมพันธ์กันและไม่ได้หมายความว่ามอเตอร์ลวดแบนนั้นเหนือกว่า PMSM ในทุกด้าน ในการใช้งานจริง ความแตกต่างด้านประสิทธิภาพระหว่างมอเตอร์ลวดแบนและ PMSM ควรได้รับการประเมินอย่างครอบคลุมตามความต้องการที่แท้จริงและความต้องการของระบบในการเลือกประเภทมอเตอร์ที่เหมาะสม