Sources de bruit moteur et stratégies de contrôle : de la conception structurelle à l'optimisation opérationnelle

Le bruit des moteurs peut affecter bien plus que l'environnement acoustique ; il peut également révéler des défauts de conception ou de fabrication. La maîtrise du bruit des moteurs est un aspect important de la performance pour les applications sensibles au bruit, telles que les équipements médicaux, les appareils électroménagers, les véhicules de transport de passagers électriques, et les véhicules sanitaires.

Les sources de bruit courantes attendues des moteurs sont :

Bruit électromagnétique : Est généré en petites quantités lorsqu'il y a des changements périodiques des forces magnétiques, et où des variations dans l'entrefer ou des déséquilibres dans les champs magnétiques sont présents ; les opérations tonales périodiques peuvent produire des sifflements ou des vibrations.

Bruit mécanique :Emane généralement des tolérances des roulements, ou d'un déséquilibre du rotor, ou lors de défauts d'alignement lors de l'assemblage, souvent plus fréquent dans les moteurs de plus grande taille ou les moteurs à vitesse plus élevée.

Bruit aérodynamique : Est une composante des moteurs refroidis par air, le flux d'air est perturbé par les pales du ventilateur.

Bruit de commutation électrique :Un bruit de fréquence audible peut se produire dans les moteurs à balais, ou dans les systèmes fonctionnant comme un onduleur, cette commutation peut généralement être des tonalités aiguës ou des mélanges de fréquences audibles.

Les méthodes que nous pouvons appliquer pour contrôler les bruits ci-dessus sont généralement :

Optimisation de la conception structurelle : Cela peut inclure, mais sans s'y limiter, différentes formes d'encoches, des améliorations du facteur de remplissage des encoches et l'équilibrage des combinaisons de dents des combinaisons stator-rotor, dans le but de réduire les harmoniques supérieures des forces électromagnétiques.

Rotor usiné et équilibré : L'usinage permettra des rotors concentriques et la minimisation des tolérances de jeu des bords des roulements contribuera aux vibrations mécaniques, ce qui peut inclure des tests par modélisation dynamique.

Roulements à faible bruit et supports élastiques qui minimisent la transmission des chocs et ont des longueurs de trajet plus courtes pour la transmission du bruit.

Réglage de la fréquence de modulation PWM : Lorsque les moteurs sont équipés de systèmes d'onduleur, il peut être possible de faire glisser les fréquences de bruit de taille audible dans les plages de fréquences de bruit qui sont éloignées des plages de sensibilité, loin de la perception humaine.

Dans les applications haut de gamme, par exemple, lorsqu'un moteur de véhicule de transport de passagers électrique doit non seulement être soumis à une norme de qualité NVH (Bruit, Vibration et Dureté), l'attente du client est que le groupe motopropulseur fonctionne en dessous de 60 dB, à l'arrêt et pendant toute la plage de vitesses pendant son cycle de performance. Une bonne qualité et une attention aux détails seront nécessaires lors de la sélection des matériaux du groupe motopropulseur, des tolérances d'usinage et des techniques de contrôle électronique, par exemple.

En tant qu'entreprise, nous avons une longue histoire de conception de moteurs à faible bruit pour les applications industrielles et commerciales. Nous pouvons répondre à nos clients en termes de conceptions spécialisées pour un fonctionnement silencieux qui ont des spécifications acoustiques, pour améliorer la qualité des produits pour l'utilisateur final sans polluer son expérience avec une gêne sonore inattendue.