电机噪音的分析与降低技术

１ 电机噪音的分析
关 于 电 机 噪 音 的 研 究 十 分 复 杂 ， 及 涉 机 械振 动 、 理 声 学 、 学 、 磁 、 物 数 电 电子 学 等 多个 领 域 ， 不 仅 仅 受 电 机 某 个 运 动 部 件 它 的影响 ， 还要 考 虑 电机 的 整 体 作 用 。 据 噪 根 音 产 生 的 原 因 ， 常将 电 机 噪 音 分 为 电 磁 通 噪 音 、 械噪 音 和 通 风 噪 音 …。 机 １ １ 电磁 噪音 ． 电磁噪音 主要来 源于 电磁振动 ， 由 是 电机 气 隙磁 场 作 用 于 电 机 铁 心 产生 的 电磁 力 所 激 发 引起 的 ， 电 机 气 隙 磁 场 又 取 决 而 于 气 隙 磁导 和定 转 子 绕组 磁 动 势 ＿。 ２ 电机 运 ］ 行 时 气 隙 中存 在 基 波 和 一 系 列谐 波 磁 场 ， 它 们 相 互 作 用 ， 产 生 引 起 电 磁转 矩 切 向 除 力外 ， 产 生许 多次 数 、 率 各 不相 同的 旋 还 频 转 径 向 电磁 力 波 。 些 力 波 作 用 在 定 转 子 这 上， 致使 其 出 现 周 期性 的径 向变 形 。 由于 转 子 铁 心 刚 度 较 大 不 易 产 生 振 动 ， 一 般 仅 故 考 虑 定 子 铁 心 及 机 座 的 振 动 ， 振 动 引起 该 的 噪音 即为 电磁 噪 音 。 ２ ２机械噪 音 ． 机 械 噪 音 是 由 电机 运 转 部 分 的 摩 擦 、
波 可 以 不 用 考 虑 。 定 转 子 槽 数 与 电 磁 力 而
波 的 阶次 ｎ呈 线 性关 系 ：
／ ， － ／＝
Байду номын сангаас
｛ ： ， 麓 ｝＝每 乏 ‘ ，
式 中 ，． １ ３ 为气 隙 中 主 要 力 波 系数 ； 、 ， Ｚ．ｚ 为 定转 子槽 数 ；、 为力波 频率 ； 为极 对数 ； ｆｆ Ｐ
据 北 京 市 疾 控 中 心 调 查 表 明 ， 音 导 噪 致 的职 业 病 发 病 率 为 １ ％一１ ％， 居 各 种 ０ ２ 位 职 业病 之首 ， 因此 噪 音 已 经 与 污水 、 气 成 废 为 污 染 环 境 的 三 大 公 害 。 噪 音 污 染 的 主 而 要 来 源 是机 电行 业 ， 其 集 中在 纺 织 、 尤 机械 企业 ， 期或长时 间在充满噪音 的环境 中 长 工 作 或 生 活 易使 人 急躁 、 怒 ， 易 降低 工 作 质 量 和 效 率 ； 时 引起 噪 音 的 不 正 常振 动 也 同 会 影 响 电机 本 身 的 使 用 寿 命 ， 此 电 机 噪 因 音 已成 为 衡 量 电机 质 量 的 一项 重要 技 术 指 标 ， 电 机 科 研 机 构 和 企 业 都 在 考 虑 如 何 各 降 低 电 机 噪 音 的 问题 。
动力 与 电气工程
电机 噪 音 的 分析 与 降 低 技 术
张婷婷 鲁 学 良 （ 阜新红 泰液压 丝杠 制造有 限公 司 辽 宁阜新 １ ３ ９ ０９ ） ２ 摘 要 ： 电机 的噪 音研 究涉及 了电磁 ， 机械振 动 ， 物理 声学 ． 学 等许 多学科 ， 数 并且 电机本 身‘ 构的 复杂性 也加 大 了研 究的 困难 。 文 结 本 主要 对 电机噪 音的 形成 原因进行 分类 ， 并对主 要噪 音降低技 术进行 了分 析论述 。 关键 词 ： 噪青 降低技 术 电机 中 图分 类 号 ： Ｂ ７ Ｔ ４ 文献 标 识 码 ： Ａ 文章 编号 ： ６ ３ ９ （ ０ ２ ０ （ － １ ４ ０ １７ － ７ １Ｚ １）２ｃ ０ １— ２ ２ ）
Ｋ ＝０， ２… ； ｌ Ｋ２ ４ ，４ １， Ｋ 、 －１ －２，４ ３… －
不 同 槽 数 配 合 的 电 机将 产生 不 同 阶 次 的力波 ， 为使 力 波 ｎ≠０ １ ２、 ， 要 时 ｎ≠ 、 、 ３必 ４ ５ 故 要选 择 适 当的 定转 子 槽数 ， ｌ ２ － 、， 以 Ｓ ３ ４ 为样 机 进 行 不 同槽 配 合对 比试 验（ １ ， 表 ） 结 果 证 明 采用 ３ ／２ 槽 配合 时 ， ６ ８ 电机 的 噪音 明 显低 干 其他 ２ 槽（ ６ ３ 和 ３ ／ ３ 配 合 ， 种 ３／ ２ ６ ３ ） 这 与 理论 分 析 相 吻 合 。 时 还 要 考 虑 力 波 频 同 率 和 定 子 固 有频 率 ， 以避 免 引起 共振 。
撞击、 不平 衡 以 及 结 构共 振 形 成 的 。 电机 轴 承 在 繁 重 的 工 作 状 态 下 运 转 时 ， 珠 和 外 滚 圈 滚 道 相 接 处 会 发 生 弹 性 变 形 ， 道 变 形 滚 随 接 触 处 的 变 化 呈 周 期 性 变 化 ， 生 振 动 产 和 噪 音 。 承 装 机 后 ， 轴 内外 圈的 配合 及轴 承 游 隙 对 电 机 噪 音 也 有 一 定 的 影 响 。 时 同 换 向噪 噪 音 在 有 滑环 和换 向器 的 电 机 中是 不可避 免的 ， 要 包括电刷与滑环和 换向 主 器 的滑 动 连 接 处 产生 摩 擦 噪 音 、 电刷 在 电 机 旋 转 时 周 期 性 的 撞 击 换 向 片 产 生 的 噪 音 、 刷 和 换 向 片 或 滑 环 接 触 导 电过 程 中 电 产生 的 火 花 噪 音 。 １ １ ３通风 噪音 ． 电机 转 动 时 ， 扇 和转 子上 某 些 凸出部 风 位使空气产生 冲击和摩擦形成通 风噪音 ， 且随风扇和转 子圆周速度的 增高而增大 ， 强 度 与风 扇 和通 风 道 的 设计 好 坏 有 关［。 ６ 通 ］ 风 噪 音 主要 有 三 种 成 份 ， 风 扇 或 转 子 的 即 零 部 件 在旋 转 时 产 生 的 气流 遇 到 障 碍 物 ， 气 流 分 裂 成 一 系 列 独 立 的 小 涡 流 ， 空 气 使 不 断 压 缩 、 疏 ， 发 的 涡 流 声 ； 扇 高 速 稀 引 风 旋 转 时 ， 气 质 点 受 到 风 叶 周 期 性 力 作 用 空 产 生 压 力 脉 动 从 而 产 生 的 旋 转 声 ； 流 遇 气 障碍物 发生干扰会 产生单一频率 的笛声 ， 随 转 动 部 件 和 固 定部 件之 间气 隙 的 减 小 而 增 强【 。