電機(jī)噪音大的原因及解決方法
解決電機(jī)噪音大的問題,需先確定噪音來源,確定電機(jī)噪聲來源比糾正電機(jī)噪音更具挑戰(zhàn)。同時(shí)需要注意,如果噪音是因?yàn)殡姍C(jī)設(shè)計(jì)中的某些因素(例如制造缺陷)造成的,那就不存在解決方案。電機(jī)噪音主要來源是電磁噪聲、機(jī)械噪聲和風(fēng)阻。 (注:所有噪音通過氣體、液體或固體介質(zhì)傳輸。人類聽覺范圍內(nèi)的噪音頻率通常在 20 Hz 至 20 kHz 之間。)
電磁噪聲是噪音的主要來源,施加負(fù)載電機(jī)的噪聲會(huì)增加(見表1)。通常,兩極和四極電機(jī)空載和滿載的噪聲水平差不多,但六極或更多極電機(jī)噪聲差異可能會(huì)很大。 解決方法:設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)電機(jī)時(shí)需要確保氣隙盡可能大,同時(shí)保持可接受的功率因數(shù)來管理磁噪聲,它們可以減少由氣隙變化引起的磁力,并通過使用更長的磁芯來降低氣隙磁通密度,從而提高功率因數(shù)。 另一個(gè)解決方案:因閉合槽不會(huì)導(dǎo)致磁噪聲增加,所以設(shè)計(jì)師更喜歡閉合轉(zhuǎn)子槽,他們還為繞線定子提供小開口的半封閉槽。 滑差噪音 電磁噪聲的另一種表現(xiàn)形式是滑差噪聲,這種間歇性的高頻率噪音相對(duì)低音量、低頻跳動(dòng)噪音會(huì)令人反感。作為滑差的函數(shù),頻率隨滑差而直接變化,這種情況在負(fù)載下更加明顯,原因可能包括轉(zhuǎn)子斷條和端環(huán)開裂,所以滑動(dòng)噪聲通常與轉(zhuǎn)子的均勻性缺陷有關(guān),解決方法是更換新轉(zhuǎn)子。 傾斜 轉(zhuǎn)子槽的傾斜可以減少磁噪聲,究竟采用多少槽斜度才較適宜,則需進(jìn)一步試驗(yàn)驗(yàn)證。常見的建議是傾斜轉(zhuǎn)子,至少有一個(gè)轉(zhuǎn)子或定子槽(以槽數(shù)較少者為準(zhǔn))。任何不足都不會(huì)顯著降低磁噪聲,而較大的偏差通常會(huì)降低電機(jī)性能。
表一 注1:此表提供額定負(fù)載條件下可預(yù)期的最大增加值,可添加到任何聲明的空載數(shù)值。 備注2:該數(shù)值適用于50赫茲和60赫茲電源。 氣隙不均勻。 氣隙不均勻會(huì)導(dǎo)致磁力不平衡。較小氣隙方向的磁力較強(qiáng),會(huì)導(dǎo)致定子、轉(zhuǎn)子和框架變形,然后產(chǎn)生電磁噪聲。在降低電壓的條件下運(yùn)行電機(jī)是一種簡單的診斷方式。例如,如果電機(jī)在全電壓下噪音很大,但在一半額定電壓時(shí)噪音可以接受,則應(yīng)著重關(guān)注氣隙以及外殼加工不當(dāng)或轉(zhuǎn)子偏心等問題。造成氣隙不均勻的原因有:偏心轉(zhuǎn)子、偏心定子、彎曲軸、軸頸與轉(zhuǎn)子體加工不同心、軸承座(或套筒軸承)不同心、端支架與定子不同心、框架變形等。 制造差異對(duì)低速電機(jī)磁噪聲的影響比對(duì)兩極電機(jī)的影響更大,因?yàn)樗臉O或多極電機(jī)的氣隙比兩極電機(jī)小很多,因此誤差幅度要小很多。例如,560毫米外徑定子的六極電機(jī)的氣隙可能為0.55毫米,而具有相同定子尺寸的兩極電機(jī)的氣隙可能為1.4毫米。
電磁噪聲
電機(jī)中的電磁噪聲是由磁化部件在交變磁場(chǎng)中的機(jī)械力產(chǎn)生的。交變磁場(chǎng)會(huì)以兩倍頻率引起振動(dòng)和噪聲,所以,如果斷電后噪音立即停止,則噪音來源是電磁噪聲。 電磁噪聲通常是兩極或者四極電機(jī)的第二大噪聲源(風(fēng)阻排第一),并且可能是六極或多極電機(jī)的主要噪聲源。因?yàn)榈退俣ㄗ予F芯的背鐵厚度要小于高速鐵芯,這使得它們更容易變形,也會(huì)因?yàn)檩^小的力而導(dǎo)致較大的振動(dòng)。六極或更多極的低速電機(jī)會(huì)因?yàn)闅庀遁^小以及軸承和外殼配合度差,更容易產(chǎn)生較大的噪音。
電磁噪聲是噪音的主要來源,施加負(fù)載電機(jī)的噪聲會(huì)增加(見表1)。通常,兩極和四極電機(jī)空載和滿載的噪聲水平差不多,但六極或更多極電機(jī)噪聲差異可能會(huì)很大。 解決方法:設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)電機(jī)時(shí)需要確保氣隙盡可能大,同時(shí)保持可接受的功率因數(shù)來管理磁噪聲,它們可以減少由氣隙變化引起的磁力,并通過使用更長的磁芯來降低氣隙磁通密度,從而提高功率因數(shù)。 另一個(gè)解決方案:因閉合槽不會(huì)導(dǎo)致磁噪聲增加,所以設(shè)計(jì)師更喜歡閉合轉(zhuǎn)子槽,他們還為繞線定子提供小開口的半封閉槽。 滑差噪音 電磁噪聲的另一種表現(xiàn)形式是滑差噪聲,這種間歇性的高頻率噪音相對(duì)低音量、低頻跳動(dòng)噪音會(huì)令人反感。作為滑差的函數(shù),頻率隨滑差而直接變化,這種情況在負(fù)載下更加明顯,原因可能包括轉(zhuǎn)子斷條和端環(huán)開裂,所以滑動(dòng)噪聲通常與轉(zhuǎn)子的均勻性缺陷有關(guān),解決方法是更換新轉(zhuǎn)子。 傾斜 轉(zhuǎn)子槽的傾斜可以減少磁噪聲,究竟采用多少槽斜度才較適宜,則需進(jìn)一步試驗(yàn)驗(yàn)證。常見的建議是傾斜轉(zhuǎn)子,至少有一個(gè)轉(zhuǎn)子或定子槽(以槽數(shù)較少者為準(zhǔn))。任何不足都不會(huì)顯著降低磁噪聲,而較大的偏差通常會(huì)降低電機(jī)性能。 | 額定輸出 PN (KW) | 8-pole | 6-pole | 4-pole | 2-pole |
| 1.0< PN ≤11 | 8 | 7 | 5 | 2 |
| 11< PN ≤37 | 7 | 6 | 4 | 2 |
| 37< PN ≤110 | 6 | 5 | 3 | 2 |
| 110< PN ≤400 | 5 | 4 | 3 | 2 |
| 400< PN ≤2200 | 4 | 3 | 2 | 2 |
| 2200< PN | 4 | 3 | 2 | 1 |
