泵用直流电机噪音的分析及预防

音／ Ｂ ｄ
空 间变化 的径 向力 ，这 些 径 向力作 用 于 铁 心 上 。低 次谐 波产 生 的径 向力 较 大 ，使 铁 心 在径 向产 生 周 期 性振 动 ，这是 电磁 噪音 产 生 的 主要 根 源 ，因此 抑 制
低次谐波分量 即能有效的降低电磁噪音。
明，采用磁极削角极靴 方法 ，降低 电磁 噪音 比较 明 显 ，通过 表 １ 数据 看 出 ，电机 的负载 噪音 降低 了 ８～
１ Ｂ。 ０ｄ
表 １ ２ ／ Ｗ 和 ２ ／ Ｗ 噪 音 数 据 表 ４Ｖ ２ｋ ４Ｖ ３ｋ 电机 型 号
电 机
２ ／ Ｗ ４ Ｖ ２ｋ ２ ３ｋ ４ Ｖ／ Ｗ
零件时要保证形位公差 ，必要时用专用夹具。
２ ３ 轴承 因素 ．
使槽两端斜 过一定 的距 离 ，使 气隙磁导 变得均匀 ， 消弱齿谐波的有害影响 ，降低 了齿槽效应引起 的磁 通脉动 ，即降低了电磁 噪音 。电机设计 时，采用合
适 的斜槽 角 度 ，通 常 转 子 斜 一 个槽 距 ，可 以大 大 的
１ １ 采 用削 角极靴磁 极 ．
在运 行过 程 中 ，电机 内部 存 在 主极 磁 势 和 电枢
收 稿 日期 ：２ １ 一０ ０ ｌ ９—２ ９ 作者简介 ：李翠 兰（９ １ ，女 ，工程师 ，研 究方向为直流 电机的设计 开发 。 １７ ）
６期
李翠兰 ：泵用直流电机噪音的分析及 预防
第４ ５卷 第 ６期
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泵 用直 流 电机 噪 音 的分 析 及 预 防
李翠 兰
（ 中航工业 电源陕西秦岭特种 电机有限责任公司 ，陕西 摘 咸阳 ７ ３０ ） １ １７ 要 ：针对泵用 直流 电机批量制造 中所遇到 的噪音问题 ，进行 归类 。通 过理论分析 和实践经验 ，阐述电磁 噪音 和
１ 电磁 噪 音
电机通 电 后 ，气 隙磁 场 作 用 于 定 、转 子 铁 心 ，
产 生基 波磁 势 和一 系列 谐 波 磁 势 ，基 波 磁势 产 生 切 向力 和电磁转 矩 。谐 波磁 场 相 互 作 用 产 生 随 时 间和
编 号
改 前 噪 音／ Ｂ ｄ
改 后 噪 音／Ｂ ｄ
显减 小
图 １ 磁 极 极 靴 削 角 图
如图 １ 所示 ，这 种 磁 极 的极 靴 中 部 约 占 ２ ３极 ／
弧表 面部分 气 隙 是 ８仍 均 匀 的 ，而 在 极 掌 两 端 微 有 倾 斜 ，倾斜 的长度 约 为 ｂ 的 １６ ／ ，两侧 极 尖 处 气 隙 逐 渐增大 到 ２ ；这 部分 极 靴 表 面 是个 平 面 。实践 证 ８
机械噪音产生的原因 ，提出实际工作 中降低噪音 的几种方法 。并列举 了实例及 取得 的效 果。
关键词 ：关键 词 ：泵用 直流 电动机 ；电磁噪音 ；机械噪音
中图分类号 ：Ｔ ３ Ｍ３
文献标 志码 ：Ａ
文章编号 ：１０ －８８ ２ １ ）６０７ ．２ ０ １６４ （０ ２ ０ ．０ ８０
０ 引 言
随 着泵用 直 流 电机 的广 泛使 用 ，用 户 对 电机 的
要求 不 断地提 高 。 噪音 是 衡 量其 质 量 的一 项 重要 指
磁势 。在一 个 极 弧 范 围 内 ，两极 尖 处 的 电枢 反 应 磁 势最 大 。通 常 在 主极 下 采 用 不 均 匀 气 隙 ，即将 极 尖
处削角，使 主极的两侧极尖处气隙逐渐增大 ，磁密 逐渐 变小 ，使 电枢 磁 势 相 对 减 弱 ，进 而 消 弱 气 隙 谐 波磁 场 ，减 小 引起 振 动 和 噪音 的径 向 电磁 力 ，从 而
降低 电磁 噪音 。该方 法就是 “ 磁极 削 角极 靴降 噪法 ”
通风噪音。其 中电磁噪音和机械噪音 比较突出，在 实 际生 产 中必 须对 其加 以控制 。 解决 电机 噪音 问题 ，首 先 要 区别 噪音 是 来 自电 磁部 分还 是 机 械 部分 。再 根据 噪声 的强 弱 程度 ，找 出最 突 出的 噪 声 源 ，采 取 相 应 的 降噪 措 施 。 电机 运 行时，不论是空载或负载状态，都会产生 电磁噪声 。 电磁 噪声 与 磁 场 强 度 、负 载 电流 及 转 速 等 有关 。噪 声 种类 的简 易 鉴 别 方 法 ：（ ） 然 断 电法 ：将 电 动 １突 机 运转 到最 高 转 速 ，突 然 切 断 电源 ，若 噪音 随之 突 然 减小 ，则 是 电磁 噪 音 ，若 噪 音 变化 不 大 ，则 是 机 械 噪音 。（ ）改变 电压 法 ：电磁 噪 声 随 电压 变 化 很 ２ 大 ，升 高 电压 ，噪音 明显 加 大 ，降 低 电 压 ，噪 音 明
滚动轴承是 电机运 行中较强 的噪声源之一，电 机在运转时，轴承的滚动元件与 内、外 圈和保持架 作 相 对运 动 ，发 生 不 规 则 的撞 击 ，产 生 噪声 。轴 承 本 身的质量 （ 括轴 承 内、外 圈 、保持 架 和轴 向游 隙 包 等） 和轴承装配度会对噪音产生影响。轴承装配时应 注 意轴 向推力 大 小 、轴 承 与轴 承室 和轴 颈 之 间 的 配 合等。 （） １ 轴承 的内径越 大，振动 和噪音越大 ，实 验 表 明 ，直 径每增 大 ５ｍＥ，噪音 约增加 １ ２ｄ 。 ～ Ｂ （ ） 承 的保 持 架 和 滚 珠 问 的空 隙也 是 重 要 振 ２轴 源 ，过大的间隙会 导致保持架振动性 噪音 ，过 小的 问 隙会导致 滚 动体卡 死 。增 大振 动和 噪音 。 （） ３ 推力过 大 时 ，使 轴 承 摩 擦增 大 ，温度 上 升 ， 影 响机械 损 耗 。推 力过 小 时 ，轴 向窜 动 量 得 不 到 控 制 ，会 引起 噪 音 。电 机 装配 时 ，一 般 在 一 端 轴 承 室 加 波形垫 圈 ，靠 其 弹 力 和 轴 向 间 隙来 控 制 推 力 的 大 小 ，经过 反复 验证 ，波形 垫 圈 弹力 在 ２ ６—３ ／ ｍ ６Ｎ ｃ 之间，且轴向间隙控制在 １５—１９ｍ ． ． Ｅ之间，就可 保证推力在合适 的范 围内，可以降低噪音 ３～ Ｂ ５ｄ 。 （ ） 承 的径 向装 配 间 隙 也 是 轴 承 噪 音 大 的 原 ４轴 因之一 。尤 其 是 轴 承 径 向 间 隙 偏 小 或 无 间 隙 运 行 ， 噪音超标更 为突出。从试验 中得知 ：轴承室孔与轴 承 之 间 的装 配 间隙保 证 在 ０ ０２～ ．２ｍ 范 围 内 ， ． １ ００ ｍ 就可消除无 间隙或 间隙偏小运行 ，噪音显著降 低。 轴颈与轴承之间采用过渡配合 ，间隙在 一 ．０ ００ ４一＋ ０ ０８ｍ 之 间 ，轴 承噪音会 明显改 善 ，经过 多 年 的 ．０ Ｅ 实 践证 明 ，轴 向推力 和 轴 承 径 向尺 寸 的合 理 匹 配 在 批 量生 产 中起 到 了较 好 的效果 。
・７ ・ ９
１ ２ 电枢 采用斜 槽 ．
机运行 较长 时 间后 ，这 些 零 部 件 就 会 变 形 ，从 而 使 轴承产 生 干扰 力 ，造成 电机 振 动 。 因此 在 加 工 这 些
由于转 子 铁 心齿 槽 存 在 ，使 电 机 的气 隙变 得 不 均匀 。面对 齿 部 有较 大 的磁 导 ，面 对槽 口有 较 小 的 磁 导 ，齿 槽 磁 导 变 化 引 起 谐 波 磁 场 。用 斜 槽 转 子 ，
标 ，低 噪音 电机 在 市 场竞 争 中具 有 明显 优 势 。下 面 以 ２Ｗ 直 流泵 电机 为例 ，分 析 电磁 和机 械 噪音 产 生 ｋ 的原 因。从设 计 、工 艺 和 装 配 方 法上 采 取 了一 些 行 之有效的办法 ，使电机的噪音得到有效控制… 。 电机噪 音 通 常有 三 类 ：电磁 噪 音 、机 械 噪 音 和