噪声控制是环境保护的重要内容,
电机噪声是衡量电机产品质量的重要技术指标。因此,控制电机噪声已成为国内外电机制造企业生存和发展的重要课题。本文对噪声产生的主要原因及采取的降噪措施进行了分析和探讨。
电机运行时,通常会有多个噪声源同时并存。不同的噪声是由电机的各个部分产生的,而电机形成噪声的各个部分一般是互不相关的,可以单独研究,采取专门的降噪措施。
1电磁噪声
电磁噪声主要是由时空的变化,电机部分之间的磁引力引起的。气隙空间中的磁场是旋转力波,其径向力波引起定子和转子的径向变形和周期性振动,是噪声的声源。它的声波大部分通过定子等部件的振动辐射到周围空间,成为“气载噪声”,而电磁噪声大部分属于“气载噪声”。还有很多设计和故障原因,也会造成电磁噪音的增加,比如:磁张力不平衡;岩心饱和度的影响;槽的影响;通量振荡产生噪声;气隙的动态偏心率;晶闸管电源中的脉动分量:电网中的谐波分量:异步电机断条;DC电机电枢与主极之间的匝间短路:交流电机铁芯压不紧;装配气隙不均匀等。因此,降低齿谐波和电磁噪声的有效措施是在设计中适当降低电机的气隙磁通密度、增大气隙、采用电枢斜槽、DC电机的不均匀气隙和交流电机的磁性槽楔。增加底座的刚度可以减少定子和转子之间的气隙中的基本旋转力引起的振动和噪声。提高气隙装配的均匀性和铁芯的堆叠质量将有助于降低电磁噪声。
2空气动力噪音
电机气动噪声包括涡流噪声和汽笛噪声。涡流噪声主要是由转子和风扇在旋转表面上引起的冷却空气湍流的交替涡流引起的。然而,哨声是由压缩空气或空气擦过固定障碍物产生的。电机以内的啸叫噪声主要是径向通风沟引起的。随着旋转部件和固定部件之间间隙的减小,啸声增大。因此,采用密封隔声罩,将噪声密封在隔声罩内,增大转动部分与固定部分的间隙,改进导风罩的形状,采用分布不均匀、长度不等的叶片,是降低啸叫噪声的有效途径。此外,降低转子表面的圆周速度、电机的表面积和转子表面的粗糙度也可以降低气动噪声。
3换向噪声
换向噪声,也称为电刷噪声。在有滑环和换向器的电机中,换向噪声是不可避免的,有时会成为主要噪声源。换向噪声由三个原因引起:①摩擦噪声。在与电刷滑环和换向器的滑动结合处不可避免地会产生摩擦噪音。噪声与滑环和换向器的表面状态、电刷的摩擦系数、空气的绝对湿度和电刷压力有关。因此,降低摩擦噪声的方法包括提高滑环和换向器工作表面的光滑度和圆度;确保空气的绝对湿度不低于5g/m3;清洁刷子表面;刷料硬度不宜过高;适当减小换向器直径。②冲击噪声。这是因为换向器片之间有一个云母槽。由于换向器变形,云母槽雕刻和倒角工艺不好,电机转动时电刷经常撞击换向片,使换向片与电刷之间产生周期性冲击,造成电刷径向跳动和摆动,引起电刷和刷握周期性振动,产生换向噪音。降噪措施确认换向器是否偏心变形;换向器压入尺寸是否合格;刷高是否超差;电刷是否严重变形,叠加电极或三电极是否扭曲等。③火花噪声。是由电刷与换向器或滑环接触导电时产生的火花引起的。火花噪声随着换向火花的增加而增加。但换向器变形、表面工作条件差、冲击负载、频繁过载和堵转、电流变化率过高、环境温度电机过低、空气中粉尘含量过高、有害气体、室温过高都会导致换向火花增大。所以可以通过确认表面工作状况是否合格,是否长期超负荷,堵死转子,检查测试空气中的含尘量,室温是否符合要求,是否有有害气体来降低噪音。
4机械噪音
电机旋转噪声主要是机械噪声,在大范围高速电机中容易产生。转子动平衡不好是机械振动和噪声的常见原因之一。提高转子动平衡精度可以有效降低这种噪声。当定子和转子部件的固有频率与转速频率一致时,安装和调整不良也会产生机械噪声。当电机配有端罩时,罩往往会被电机的震动而晃动,产生震动,也会产生噪音。在这种情况下,电机定子的振动往往是端盖或风罩的激振源。为了降低这种振动噪声,措施是增加端盖和盖的动态刚度。在端盖与定子的连接处添加减振材料,如毛毡,可以减小定子的振动幅度。
5负载噪声
产生这种噪音的主要原因是运行、运输和安装过程中的制造误差、装配间隙、工作面损伤和电腐蚀损伤,都会导致轴承运行不平衡和冲击不规则。比如轴的表面粗糙度达不到要求,轴承孔圆度超差(定子或端盖),轴承孔材质差,电枢心轴伸出端有轻微擦伤。降噪对策是:在轴承加工和出厂检验过程中,必须加强轴承内壁光洁度、圆度和表面粗糙度的试验和检验;确认轴承内壁油孔或材质是否符合要求,轴承孔圆度是否超差;仔细检查轴头,确认端盖侧轴头是否合格;轴串联铆接时轴伸端是否划伤。
总之,要有效控制和降低
电机噪声污染,除了生产过程中的质量控制外,还必须掌握电机噪声的监测、诊断和识别技术,从而采取有效措施降低噪声。