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發(fā)表于 2010-9-2 16:25:22
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一般評估電動機(jī)的品質(zhì)除了運轉(zhuǎn)時之各特性外,,以人之五感判斷振動及噪音的情形較多,。而電動機(jī)產(chǎn)生的振動噪音,主要有:$ H* U. z, G5 E4 m4 ?
1,、機(jī)械振動噪音,為轉(zhuǎn)子的不平衡重量,,產(chǎn)生相當(dāng)轉(zhuǎn)數(shù)的振動,。3 l% J! B! B# t7 t4 |* q: a$ J
2,、電動機(jī)軸承的轉(zhuǎn)動,正常的情形產(chǎn)生自然音,,精密小型電動機(jī)或高速電動機(jī)情形以外,,幾乎不會有問題。但軸承自然的振動與電動機(jī)構(gòu)成部材料的共振,,軸承的軸方向彈簧常數(shù)使轉(zhuǎn)子的軸方向振動,,潤滑不良產(chǎn)生摩擦音等問題產(chǎn)生。. y b# m4 v# W% b
3,、電刷滑動,,具有電刷的DC電動機(jī)或整流子電動機(jī),會產(chǎn)生電刷的噪音,。
% O% M9 G/ j- T2 F 4,、流體噪音,風(fēng)扇或轉(zhuǎn)子引起通風(fēng)噪音對電動機(jī)很難避免,,很多情形左右電動機(jī)整體的噪音,,除風(fēng)扇的葉片或鐵心的齒引起氣笛音外,也有必要注意通風(fēng)上的共鳴,。
& p4 b$ N: z: R4 g+ H 5,、電磁的噪音,為磁路的不平衡或不平衡磁力及氣隙的電磁力波產(chǎn)生之噪音,,又磁通密度飽和或氣隙偏心引起磁的噪音,。
- N/ S: Q+ n* E2 L4 ]" E" p) M 一、機(jī)械性振動的產(chǎn)生原因與對策
5 G9 G4 ?' B1 E1 `6 p% w8 N3 R 1,、轉(zhuǎn)子的不平衡振動 S5 V4 b3 P4 ]/ x
A,、原因:' P: B5 U/ O* y; k* G6 P
·制造時的殘留不平衡。4 X6 |- H6 ~: W1 G
·長期間運轉(zhuǎn)產(chǎn)生塵埃的多量附著,。. T& J+ p* b' N z
·運轉(zhuǎn)時熱應(yīng)力引起軸彎曲,。/ o+ ^# T; ]" |7 O
·轉(zhuǎn)子配件的熱位移引起不平衡載重。/ |- `( t) T& ^" M7 O
·轉(zhuǎn)子配件的離心力引起變形或偏心,。
1 \" V; c. `, a% e8 L. v' \ ·外力(皮帶,、齒輪、直結(jié)不良等)引起軸彎曲,。
" E" C0 f, \0 h" ]( }/ o ·軸承的裝置不良(軸的精度或鎖緊)引起軸彎曲或軸承的內(nèi)部變形,。% U0 d& _$ g' `3 S
B、對策:
1 c' {- A' Y9 W9 S, k; [) p ·抑制轉(zhuǎn)子不平衡量,。
; H% P8 e( c7 `2 R/ p! h ·維護(hù)到容許不平衡量以內(nèi),。* v7 ~$ T8 g; f8 K- L) a a& ?
·軸與鐵心過度緊配的改善。( y2 d$ Q3 @4 u
·對熱膨脹的異方性,,設(shè)計改善,。
( N5 L* |3 W6 J1 E; }# k3 E ·強(qiáng)度設(shè)計或裝配的改善,。( [* Q/ _' d* j! s& v
·軸強(qiáng)度設(shè)計的修正,軸聯(lián)結(jié)器的種類變更以及直結(jié)對中心的修正,。
; ~2 E& G1 Z- Z& N3 |( S ·軸承端面與軸附段部或鎖緊螺帽的防止偏靠,。
% u1 F. P. i: u8 R/ M. d2 B 2、軸承之異常振動與噪音2 f/ y& Y+ e% z6 X. i
A,、原因:
% T& Y+ U+ O* G& G* P ·軸承內(nèi)部的傷,。 D6 w3 l7 f. i! j
·軸承的軸方向異常振動,軸方向彈簧常數(shù)與轉(zhuǎn)子質(zhì)量組成振動系統(tǒng)的激振,。
/ i2 I, l. T1 T. i ·摩擦音:圓柱滾動軸承或大徑高速滾珠軸承產(chǎn)生潤滑不良與軸承間隙起因,。
' C0 i) H7 Q9 g$ b, w- W B、對策:( k2 b$ `' `% o9 N/ ]% r: w
·軸承的替換,。# ^: x$ J( `# a! U
·適當(dāng)軸方向彈簧預(yù)壓給軸承間隙的變動,。* Q7 P) f2 ]/ h: S- i- m! X0 a# B
·選擇軟的滑脂或低溫性優(yōu)秀的滑脂,殘留間隙使�,。氉⒁鉁厣龁栴}),。
+ j, n, U4 F( E4 \" s. e: o% Z4 o 3、電刷滑動音4 o0 i- ?" y; \9 t0 ?- z! _
A,、原因:
7 K; i/ H$ N9 W$ z% M ·整流子與電刷的滑動時的振動電刷保持器激振產(chǎn)生
$ u( L% v5 d- o: o/ H B,、對策:
( A8 d) B+ u! e$ L" w1 ^: C ·握刷的彈性支持、選擇電刷材質(zhì)與形狀,、抑制側(cè)壓引起的電刷振動及提高整流子的精度等,。
8 j. }+ r' z8 _' A' C 二、流體噪音的產(chǎn)生與對策
, L* T H, y: P* a- T, a9 L7 l 電動機(jī)的流體噪音中,,主要為冷卻用的風(fēng)扇引起的噪音,。此外,轉(zhuǎn)子鐵心的槽開口部接近靜止側(cè)的部份,,變成顯著氣笛音,,再則通風(fēng)路等如存在共鳴空間,產(chǎn)生顯著的共鳴者,。
/ h- ~/ K/ {7 |8 ^# @+ b- l 1,、風(fēng)扇噪音的大小:* M- p2 X4 A9 U4 ?4 G& v% i) D
電動機(jī)一般求兩方向轉(zhuǎn)動,,風(fēng)扇的葉片為徑向直線葉片,,效率不良,而且噪音大,。噪音值約由下式來求,。但測定電動機(jī)的軸中心高度,距離有1m的情形,。
+ t3 c: u q9 L7 \9 @ 噪音dB(A)=70 log D+50 log N+
7 b6 j$ t5 Y& D" V9 {- ?$ n% U D:葉片的外徑(m),, N:每秒的轉(zhuǎn)數(shù),, :常數(shù)32~36,,3 U6 ?7 Z2 v9 m3 @9 K. _
由上式,降低噪音位準(zhǔn),,以減少風(fēng)扇的外徑較重要,。但吐出風(fēng)量與風(fēng)壓低下,與這些的配合變成重要,。風(fēng)扇在外框的內(nèi)部時有減音或遮音效果,。
- o: ^. W- M( m 2、風(fēng)扇噪音的頻率依不同類型而有差異,。
$ F) N1 [: C+ M J ·壓力噪音,,為風(fēng)扇的葉片空氣受壓力沖擊產(chǎn)生。9 S4 Y* k& |2 l8 w1 N- ` p. u# p! b* r
·擾流噪聲,,為葉片周邊空氣流動的擾亂起因者,,徑向直線葉片的風(fēng)扇,電動機(jī)的用途上可說不可避免,。
/ N. d5 |4 f0 Y: H; j ·風(fēng)扇與其它部份的干涉引起的氣笛音,,為接近轉(zhuǎn)動葉片存在其它部份空氣如流通,產(chǎn)生激烈的氣笛音,。6 y' x1 T, K) D. g) z" O" q5 |: K
三,、電磁噪音(感應(yīng)電動機(jī))
U) Q( p1 h m 有關(guān)電磁噪音,其電磁噪音由耳朵的聽感感度良好頻率100HZ以上的頻率帶域,,單一或復(fù)數(shù)的特定頻率音組成,,特別與定子共振時變成顯著的噪音。感應(yīng)電動機(jī)較DC電動機(jī)常有電磁噪音問題,,因此以感應(yīng)電動機(jī)為中心說明,。電磁噪音感應(yīng)電動機(jī)通稱“磁音”,對此種的研究,,首先要了解正弦波電流的電磁噪音,。
- B3 f- R: Q# ]1 k+ x ?8 X9 C7 A 1、正弦波電流的電磁噪音:
1 D1 ]1 o2 n/ u; |1 u/ f4 _3 H 因正弦波電流,,感應(yīng)電動機(jī)的氣隙產(chǎn)生的磁通,,加轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的基本(主)磁通,存在高諧波磁通,。這些的磁通使定子與轉(zhuǎn)子鐵心互相吸引的電磁力波作用,,定子鐵心變形為多角形,轉(zhuǎn)軸彎曲移位產(chǎn)生振動,。主要產(chǎn)生電磁噪聲之氣隙高諧波磁通原因者,,有
9 c3 N- d Q1 Q6 [ A,、繞線分布引起的磁動勢高諧波。
* d+ p& ?) h; h B,、定子或轉(zhuǎn)子鐵槽產(chǎn)生的槽高諧波,。8 w/ x. m0 o/ `, p, a
C、鐵心飽和產(chǎn)生的飽和高諧波,。5 e5 N9 \" K& }) l- t" f7 r
D,、偏心引起的偏心高諧波9 S" O ^6 A4 f7 U6 m5 z6 |- f
E、電壓,、線圈,、磁路等不平衡引起的高諧波。
' h3 ?5 c6 h/ c. S( r3 D F,、槽磁導(dǎo)高諧波等,。5 x+ r) g' X ~) ~
G、相帶高諧波,,氣隙存在為數(shù)很多的空間高諧波磁與電源波形畸變等引起時間高諧波磁通,。: P* @2 [& j$ B* w; S
2.電磁噪音防止對策:4 l% [: K7 R8 e! o5 a
A.由電機(jī)設(shè)計上$ b1 V2 _) h: o9 U, ?
·適當(dāng)槽數(shù)組合
% L6 m% u/ _) y ·采用特殊槽3 j4 v- y; S/ ]
·斜槽化
% {, E8 k' E) T9 U ·選擇線圈節(jié)距4 n2 N* i3 J- x. U6 r2 t, [5 l7 c# i5 |
·正弦波繞線, T# o7 m) \. ]4 B0 h+ s( L
·采用分?jǐn)?shù)槽繞線
1 p ~ F# i, S7 Y- _" r ·氣隙、齒,、軛鐵部之磁通密度的適當(dāng)化
: e1 ~7 N6 O" }+ P7 D9 V4 E$ B- c ·轉(zhuǎn)子槽部極與厚度的均等化
- X9 g) k2 c! w2 r1 {9 E/ t1 l ·采用磁性楔
7 ?. Z) `, v4 g2 l/ ^ ·氣隙的擴(kuò)大1 ^# P$ U2 Z! P9 C6 x8 [2 Y3 j
B.由機(jī)械設(shè)計上
# e4 j( \. p8 f2 O' S$ s ·消除靜的偏心,,提高加工·裝配精度。
, v% l9 L* d( O3 E' n" A* O0 { ·對外力提高軸的彎曲剛性,,裝配精密,。
$ C+ a3 T% N6 r4 x ·全閉槽消除齒尖厚度不同,提高制造技術(shù),。+ ?1 T7 i) e0 T, Q. I6 b" n
·磁路使不造成不平衡的構(gòu)造以及制造,,特別轉(zhuǎn)子導(dǎo)體的電阻,絕緣或軸的斷面形狀,。! y" [( a; \( q
·定子,、轉(zhuǎn)子避免與電動機(jī)構(gòu)成部材料的共振。3 e5 O+ A5 n6 ^2 z Q- ?% i
·避免與電動機(jī)裝置機(jī)構(gòu)產(chǎn)生共振,。5 S, x; ~% h9 u7 p! f- a
·定子鐵心或軸承支持部的彈性,、防振支持。' e( y3 N4 A( Z+ K
·由電動機(jī)外部的遮音或防音的構(gòu)造,。
, ]+ e' D1 n) l/ |& y3 X" k C.在使用上,,消除電源電壓的不平衡。
1 P4 u2 r8 `, {+ T6 q ·電磁噪音的原因變成電磁加振力,,這些的高諧波磁通因互相干涉產(chǎn)生電磁力波引起,。9 h, m( b" H7 X. W$ Q
但并非所有電動機(jī)的噪音問題,皆由電磁力波所引起的。有些是因與定子或轉(zhuǎn)子的自然振動數(shù)一致或接近的情形形成共振狀態(tài),。所以電磁噪音產(chǎn)生的因素,,不單單只因為電磁力波的頻率,我們還需要了解電動機(jī)各部份的振動體自然振動頻率,。 |
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