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樓主 |
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：* ?6 f5 d" @5 I- s& o2 s
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。6 w- p3 B& J8 e3 K$ M: c: y
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。
9 l/ r& _, r7 l2 }/ ?( X 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。
# c- o$ M: u: L( l3 E% H. e, B/ Y! l 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。" u' p3 }# l. ^ f3 X$ Q9 ^ |* k
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。9 _0 |. d4 k7 }8 Z
一、機(jī)械性振動的產(chǎn)生原因與對策$ z: O4 B9 c, n! P2 c
1、轉(zhuǎn)子的不平衡振動
$ x2 e* t5 M, S- T A、原因：+ d s& K$ Y( b
·制造時的殘留不平衡。1 s( o' `: D4 {$ N- ?) r/ C
·長期間運轉(zhuǎn)產(chǎn)生塵埃的多量附著。! c d" ~+ p5 }( g
·運轉(zhuǎn)時熱應(yīng)力引起軸彎曲。
; k9 E( ]- ] G5 P) H ·轉(zhuǎn)子配件的熱位移引起不平衡載重。9 J+ H; Q& d: k6 @4 Z* w* _
·轉(zhuǎn)子配件的離心力引起變形或偏心。
4 G+ W8 W9 n) A G& M6 v3 {& n; A ·外力（皮帶、齒輪、直結(jié)不良等）引起軸彎曲。7 k0 u( a6 V/ h4 H. g8 w
·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。4 o! F. D5 O2 b
B、對策：. L5 E. g. F# F5 |9 C
·抑制轉(zhuǎn)子不平衡量。
, a; I6 n8 O5 V/ _' | ·維護(hù)到容許不平衡量以內(nèi)。7 U, S3 M! W* n
·軸與鐵心過度緊配的改善。! L/ ?' N) D6 Z T+ k" e
·對熱膨脹的異方性，設(shè)計改善。
8 S; G" ^ L5 f8 U7 y# @ ·強度設(shè)計或裝配的改善。
1 z( U, \7 t5 _ a. b8 U1 | ·軸強度設(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。
* C9 R4 G# L* ?6 l* \" h ·軸承端面與軸附段部或鎖緊螺帽的防止偏靠。
, ~+ J/ F+ U* E& i6 A 2、軸承之異常振動與噪音
" J* Y$ W8 u: U/ O! ] A、原因：- f0 y0 S, p6 V _% K
·軸承內(nèi)部的傷。, n8 h' y8 E6 B0 }. j6 o0 n G) n
·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。) R5 D6 \( O& \, c' D- W, j9 s
·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。
% R* M6 Z$ {& p2 y B、對策：3 Z6 g$ c6 j3 Q$ |% c7 H6 ^# o$ Y2 p
·軸承的替換。+ e5 K$ b4 y* E) v: |9 V! b
·適當(dāng)軸方向彈簧預(yù)壓給軸承間隙的變動。5 p& }* |/ A: C1 ?' x# g
·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}）。$ y. L# w& a/ k! A" I; T
3、電刷滑動音
; Y0 _ G. R/ T& Q; r A、原因：
1 m. g/ w, X$ y' J7 l) l8 ] ·整流子與電刷的滑動時的振動電刷保持器激振產(chǎn)生$ W" g* Y) h# h1 O a
B、對策：. {# A, {! `/ m: x
·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。
! ], u; X, s* A9 C 二、流體噪音的產(chǎn)生與對策& o' H& C& z1 u: F; k
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。) d/ |1 S6 Q0 H9 [7 t) H
1、風(fēng)扇噪音的大?。?font class="jammer">+ v' k, X- z- d* E; a" q) f
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。
) Y1 d% P0 a4 k+ t+ w2 z2 ]8 S" @ 噪音dB（A）＝70 log D＋50 log N＋6 u& ^& Z: D# X. j
D：葉片的外徑（m）， N：每秒的轉(zhuǎn)數(shù)，?。撼?shù)３２～３６，. m+ W% W2 z2 _
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。7 _4 M. @6 @8 p1 s
2、風(fēng)扇噪音的頻率依不同類型而有差異。
, T0 o% }8 ^: p+ {, W: t ·壓力噪音，為風(fēng)扇的葉片空氣受壓力沖擊產(chǎn)生。' P$ |7 R, _* B& J' D# q
·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。( \6 D6 s( [, u- ]
·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。
4 @% V% [9 c$ E/ T( V 三、電磁噪音（感應(yīng)電動機(jī)）
) H) P0 ?, j. b# U 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。
5 ~: O9 M3 {5 ?0 Z4 Y 1、正弦波電流的電磁噪音：
9 C1 q" Z+ T4 y7 R* q" V7 i& D 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# \( b2 Q4 ~& }) s0 m" f4 S% v% q. a
A、繞線分布引起的磁動勢高諧波。
4 Z$ q; p, s$ G" G0 j+ O# o* p B、定子或轉(zhuǎn)子鐵槽產(chǎn)生的槽高諧波。
: b" K/ B4 g7 [9 `9 q+ G C、鐵心飽和產(chǎn)生的飽和高諧波。% h' _; R! A, }; G% H
D、偏心引起的偏心高諧波8 _3 o3 v% X, ~' d. t& D- r
E、電壓、線圈、磁路等不平衡引起的高諧波。2 h. m! R7 y3 K5 T' L
F、槽磁導(dǎo)高諧波等。
8 O: q8 N+ x: s8 E) m 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。
0 O9 f1 ]& ]9 t$ O% I' M7 ~ 2．電磁噪音防止對策：
/ A" o, O! D5 ] A．由電機(jī)設(shè)計上" C1 A* o% a- ]; H" ?
·適當(dāng)槽數(shù)組合& `* G8 a2 Q9 s
·采用特殊槽$ D9 U* p9 |6 ]
·斜槽化
0 b5 c7 W) a9 C4 N- u& _6 b% i3 \( o8 U ·選擇線圈節(jié)距
/ h/ N- z" @* d" p ·正弦波繞線0 f) w5 J' A1 S1 F' ^9 ^
·采用分?jǐn)?shù)槽繞線% F$ O& y) s, g! v8 C
·氣隙、齒、軛鐵部之磁通密度的適當(dāng)化
) q* N) z4 \! C% N2 i0 g$ @ ·轉(zhuǎn)子槽部極與厚度的均等化$ q7 T" B' W0 w# h$ V3 Q3 m/ G
·采用磁性楔
4 ~+ e. V$ G2 X0 B& F/ S; `) t8 d ·氣隙的擴(kuò)大
% l8 [& q7 b N. m B．由機(jī)械設(shè)計上6 W% t4 N9 {& E4 J. ]8 W' ]
·消除靜的偏心，提高加工·裝配精度。( B. P7 I8 A2 m, q2 I% a0 a7 a
·對外力提高軸的彎曲剛性，裝配精密。
: E. O3 b1 o! ^# M- W7 R) @- k1 A) G ·全閉槽消除齒尖厚度不同，提高制造技術(shù)。! B0 p4 ~8 E& v2 k& U% K
·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。7 Y- J2 P0 l( f5 p) J# Y
·定子、轉(zhuǎn)子避免與電動機(jī)構(gòu)成部材料的共振。1 w: k2 Z; e5 } j8 ?
·避免與電動機(jī)裝置機(jī)構(gòu)產(chǎn)生共振。
% } @4 A1 T+ z0 v }4 I ·定子鐵心或軸承支持部的彈性、防振支持。* q+ k* F$ h# e5 t5 M' e( S6 X
·由電動機(jī)外部的遮音或防音的構(gòu)造。
# y4 O0 S5 h1 V2 ?) E9 ^ C．在使用上，消除電源電壓的不平衡。' u1 S5 Q+ t# U7 z( j' A
·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。
* ]! k7 E4 a6 E: s4 {7 c& x+ ^2 ] 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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發(fā)表于 2010-9-2 16:08:00
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發(fā)表于 2010-9-2 16:41:18
