鋁殼電機噪聲的產(chǎn)生與控制

電磁噪聲的產(chǎn)生與控制

鋁殼電機在運行過程中，電機氣隙中的磁場脈動會引發(fā)定子、轉(zhuǎn)子和整個電機結(jié)構(gòu)的振動，從而產(chǎn)生一種低頻噪聲，我們稱之為電磁噪聲。電磁噪聲的產(chǎn)生主要源于磁場力波和磁通分布的不對稱性。

① 定子和轉(zhuǎn)子繞組中存在基波磁勢和各次諧波磁勢，它們之間的相互作用會產(chǎn)生一系列的力波?；ù艌龅念l率較低，對噪聲的影響不顯著，而諧波磁場所引發(fā)的噪聲與力波的幅值和次數(shù)有關(guān)。為降低這種低頻力波帶來的噪聲，我們在工藝上需要選擇適當(dāng)?shù)亩ㄗ雍娃D(zhuǎn)子槽配合方式，并采用斜槽的設(shè)計，以避免產(chǎn)生較低次諧波的力波。

② 定子和轉(zhuǎn)子的偏心或者磁路的不對稱性會導(dǎo)致磁通分布的不均勻，從而在電機中產(chǎn)生不均勻的力，引發(fā)電磁噪聲。因此，在電機的設(shè)計和加工中，必須確保定子和轉(zhuǎn)子的圓度滿足要求，同時保持磁路的對稱和平均。此外，定子鐵心的壓鑄和機座的裝配也會影響定子和轉(zhuǎn)子的同軸度，因此這些加工工藝的精度要求對于鋁殼電機來說非常重要。

為了降低電磁噪聲，可以采取以下措施：

① 選擇適當(dāng)?shù)臍庀洞琶?，不?yīng)過高，但也不應(yīng)過低，以避免影響材料的利用率。同時，要保持定子和轉(zhuǎn)子磁路的對稱性和平均分布，避免過度迭壓或松弛。

② 選擇合適的槽配合方式，以避免低次力波的產(chǎn)生?？梢钥紤]使用斜槽設(shè)計，并確保轉(zhuǎn)子槽與定子槽之間的距離。

③ 在定子和轉(zhuǎn)子的加工和裝配過程中，要特別注意它們的圓度和同軸度?？梢钥紤]使用熱套或者采用定子先壓裝后車機座端口的工藝，以減少定子和轉(zhuǎn)子的偏心。

④ 盡量采用正弦繞組，以減少諧波分量。同時，要避免定子和轉(zhuǎn)子的共振頻率。

機械噪聲的產(chǎn)生和控制

鋁殼電機在運行過程中，機械噪聲主要源于摩擦、撞擊、不平衡以及結(jié)構(gòu)共振等因素。通常情況下，鋁殼電機的機械噪聲占總噪聲的約10%至15%。機械噪聲包括軸啟動噪聲、由于轉(zhuǎn)子不平衡引發(fā)的噪聲以及由于裝配偏心引起的噪聲等。軸啟動噪聲的大小與滾珠、內(nèi)外圈溝槽的尺寸精度、表面粗糙度和形位公差等因素密切相關(guān)。

要降低軸啟動噪聲，可以采取以下方法：

① 在裝配過程中，需要嚴(yán)格進行退磁和清洗工序，以清除油污和鐵屑。

② 可以選擇密封軸啟動裝置，以防止雜物進入軸啟動外圈和軸啟動室的配合部位。同時，內(nèi)圈和軸的配合也不宜過松。

③ 如果需要減小轉(zhuǎn)子的軸向間隙，可以在軸啟動上施加適當(dāng)?shù)膲毫?，并合理配置密封的彈性墊圈，同時適當(dāng)加潤滑劑以減少摩擦。

④ 對于對噪聲要求特別高的電機，可以考慮使用低噪聲軸啟動設(shè)備。在負(fù)載較小的情況下，還可以選擇含油滑動軸啟動，其噪聲通常比同尺寸的滾動軸啟動低10dB左右。此外，進行轉(zhuǎn)子和風(fēng)扇的動平衡也是減少機械噪聲的重要手段。

氣氛動力噪聲的產(chǎn)生與控制

鋁殼電機的氣氛動力噪聲是由旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子和隨之旋轉(zhuǎn)的冷卻風(fēng)扇引發(fā)的氣流動態(tài)變化所產(chǎn)生的噪聲。這種噪聲隨著風(fēng)扇和轉(zhuǎn)子的速度增加而增大，尤其在氣流速度快、變化劇烈的情況下，噪聲更加顯著。氣氛動力噪聲的大小與轉(zhuǎn)速、風(fēng)扇和轉(zhuǎn)子的形狀、氣流動態(tài)變化、風(fēng)道截面的變化以及風(fēng)道形狀等因素密切相關(guān)。

要降低氣氛動力噪聲，可以采取以下主要措施：

① 對于具有良好散熱性能或者溫升較低的電機，可以選擇更長的風(fēng)扇來降低噪聲。在設(shè)計時，應(yīng)盡量避免通風(fēng)孔或通風(fēng)口，以減少噪聲。

② 外風(fēng)扇與轉(zhuǎn)軸的連接不必采用鍵聯(lián)接，而可以采用滾花直紋工藝，確保外風(fēng)扇的良好平均分布，避免扭曲和變形，間距也應(yīng)平均且不產(chǎn)生校動平衡問題。

③ 風(fēng)道設(shè)計中，應(yīng)盡量減少障礙物，特別是在專用風(fēng)道中，應(yīng)采用流線型的風(fēng)道，避免風(fēng)道截面突然變化。

④ 轉(zhuǎn)子的表面應(yīng)保持光滑，以減小氣流摩擦所產(chǎn)生的噪聲。

綜上所述，鋁殼電機噪聲的產(chǎn)生與控制涉及電磁噪聲、機械噪聲和氣氛動力噪聲。通過合理的設(shè)計和制造工藝，以及選擇適當(dāng)?shù)牟牧虾徒M件，可以有效降低噪聲水平，提高電機的性能和舒適性。在電機的開發(fā)和生產(chǎn)過程中，需要綜合考慮各種因素，以滿足不同應(yīng)用場景的噪聲要求。

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