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電機的噪音來源有哪些

文章出處:http://7codes.cn/ 人氣:發表時間:2019-08-27

       電機噪聲主要來自三個方面:空氣噪聲、機械噪聲和電磁噪聲,但有時也會將電路內部噪聲列入噪聲源之一。電路內部噪聲主要來自電路自勵、電源哼聲以及電路元件中的電子流起伏變化和自由電子的熱運動。

  一、機械噪聲

  空氣噪聲主要由于風扇轉動,使空氣流動、撞擊、摩擦而產生。噪聲大小決定于風扇大小、形狀、電機轉速高低和風阻風路等情況。

  式中:

  dr——滾珠直徑(mm)

  d1——軸承內圈滾道的直徑(mm)

  d2——軸承外圈滾道的直徑(mm)

  其中,N——風扇葉片數;n——電機轉速(RPM)。

  而軸承內外圈滾道中的波紋、凹坑、超糙度是引起噪聲的主要原因。

  噪聲聲壓級與滾動面的波紋高度和波紋數的乘積成正比。此外,徑向游隙的大小,也影響噪聲,減小徑向游隙,可降低噪聲,但是徑向游隙小的軸承要求配用在兩軸承室同心度高的機殼和端蓋,并且對轉子同軸度的要求提高。同時潤滑脂質量的優劣也是影響噪聲的主要原因。噪聲與潤滑脂的粘度有關,試驗表明,噪聲隨粘度增大而減小,但粘變增大到一定數值后,噪聲反而增大,這是因為油膜對振動有援沖作用,粘度大、噪聲低,但當粘度過大,轉動時出現攪拌聲。

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  安裝誤差對軸承噪聲的影響。軸承的安裝誤差超過某一臨界值會使軸承噪聲急劇增大,而臨界角隨軸承徑向游隙減小而減小。

  二、電磁噪聲

  作用在電機定、轉子空氣隙中的交變電磁力會使電機定轉子產生振動及噪聲。由于氣隙磁場不僅有基波而且還有一系列高次諧波存在,這些磁場相互作用將產生周期性的作用力,基波及高次諧波電磁力均會引起振動及噪聲。

  電磁聲頻率分布大多在100-4000Hz之間。振動及噪聲強度的大小與電磁力的大小和定子、轉子剛度有關。當激發振動的電磁力與振動的零部件的自振頻率相吻合時,將會產生共振,振動及噪聲也將顯著增加。電磁力有徑向分量和切向分量,電磁力徑向分量在引起電機振動及噪聲方面起主要作用,它使定子鐵心產生徑向振動,徑向振動產生的噪聲為電機電磁噪聲的主要成分。在采用單數槽轉子沖片時,槽致噪聲成為電磁噪聲的主要部分。

  上磁極極弧下覆蓋三個轉子槽,而下磁極極弧只覆蓋兩個轉子槽,此時上部磁拉力大,下部磁拉力小,使定子鐵芯有向上移動的趨勢。當轉子轉動半個槽距后,此時下磁極極弧覆蓋了三個轉子槽,而上磁極極弦只覆蓋了兩個轉子槽,此時的磁拉力情況起了變化,下部磁拉力大,上部磁拉力小,因此定子鐵芯有向下移動的趨勢。所以在轉子旋轉過程中,定子鐵芯產生周期性的上下振動。同理,轉子受到了周期性變化的單邊磁拉力,從而引起轉子振動。

  采用雙數槽轉子時,不會發生上述情況,但轉子旋轉時槽位變化,在氣隙中造成脈振磁場,也可能引起振動。

  按照上面分析,所產生的電磁噪聲頻率

  式中:Z ——轉子槽數

  在電磁噪聲中,除上述原因所產生的噪聲外,還由于電流中的高次諧波分量,在定轉子氣產生諧波磁場,也會產生不均勻的力矩,造成振動而產生噪聲。

  三、空氣噪聲

  空氣噪聲主要由于風扇轉動,使空氣流動、撞擊、摩擦而產生。噪聲大小決定于風扇大小、形狀、電機轉速高低和風阻風路等情況。

  空氣噪聲的基本頻率:其中,N——風扇葉片數;n——電機轉速。

  風扇直徑越大,噪聲越大,減小風扇直徑10%,可以減小噪聲2—3dB。但隨之冷量也會減少。當風葉邊緣與通風室的間隙過小,就會產生笛聲(似吹笛聲)。如果風葉形狀與風扇的結構不合理,造成渦流,同樣也會產生噪聲。由于風扇剛度不夠,受氣流撞擊時發生振動,也會增加噪聲。此外,轉于有凸出部分,也會引起噪聲。

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