1、定義
噪聲是發(fā)生體做無(wú)規則振動(dòng)時(shí)發(fā)出的聲音,電機噪音主要有機械噪音、電磁噪音及通風(fēng)噪音。
2、電機噪音的產(chǎn)生與控制
2.1 區分電磁噪音,機械噪音還是通風(fēng)噪音
一般采用分步運轉法來(lái)區分,即斷開(kāi)某運轉部件來(lái)分析噪音源,譬如,斷開(kāi)風(fēng)扇產(chǎn)生的噪音即是電磁噪音或機械噪音,再切斷電源,*后仍然出現噪音即可判定為機械噪音。
2.2機械噪音
2.21 電機振動(dòng)產(chǎn)生的振動(dòng)噪音,主要為轉子的不平衡產(chǎn)生的離心力的振動(dòng)噪音。
2.22 電機熱應力引起的軸的變形
2.23 外力引起的軸彎曲(皮帶,齒輪,連接不同心)
2.24 預防
a.需要定期抽查轉子的不平衡精度,對要求轉速高,慣量大的電機尤其重要;
b.對轉子上有其他一起旋轉的零件時(shí),如質(zhì)量相對較重,均需要做動(dòng)平衡處理(檢查轉子動(dòng)平衡)。
c.避免軸與轉子鐵心的過(guò)度配合,熱套轉子鐵心時(shí)引起的軸彎曲(檢查轉子跳動(dòng))。
2.25 電機軸承的轉動(dòng),潤滑不良產(chǎn)生的摩擦噪音。
2.251 因為軸承是隨電機轉子一起旋轉,因滾珠,內圈,外圈的不光滑,他們之間有間隙,滾珠的不圓或內部的混雜物,從而引起他們之間的碰撞而產(chǎn)生噪音。
2.252 軸承的內圈與軸配合過(guò)緊,軸承的外圈與軸承室配合過(guò)緊使的軸承內外圈的變形量增大,軸承游隙變小,加劇了滾珠與內外圈的摩擦,從而使振動(dòng)和跳動(dòng)增加,噪音上升,軸承發(fā)熱厲害。軸承的內圈與軸配合過(guò)松,軸承的外圈與軸承室配合過(guò)松,電磁力使得轉子竄動(dòng)引起的撞擊聲。
2.253角接觸球軸承的預緊力不夠造成的滾珠游隙過(guò)大產(chǎn)生的與滾道的撞擊。
2.254降低因軸承問(wèn)題造成的噪音一般采取如下辦法:
a.盡可能采取密封軸承,避免雜物進(jìn)入。
b.軸承加油脂前一定要清洗油污,一般清洗后比清洗前噪音要降低3dB(A)(檢查軸承內油污雜質(zhì),油污,重新清洗更換油脂)。
c.檢查軸承批號,如軸承出廠(chǎng)時(shí)間過(guò)長(cháng)會(huì )導致內部油脂干涸,宜在軸承防塵蓋和外圈間隙處加入油脂,注意要均勻加入。
d.軸承室與軸承外圈的配合,其徑向間隙宜在3~9μm(檢查端蓋的公差,如接近下差,需要加大軸承室,注意保證同止口的同心度)。
e.為消除軸承的軸向間隙,宜用波形彈簧片給軸承施加適當的壓力(加波形彈簧片)。
f.對角接觸球軸承需要檢查電機裝機后的軸向竄動(dòng)。
g.如仍無(wú)法解決軸承噪音問(wèn)題,請更換軸承。
2.255 預防
a. 軸承安裝在轉子上后旋轉轉子檢查軸承的振動(dòng)量,如有異常振動(dòng),則需要更換。
b. 檢查波形彈簧片的彈性量,保證轉子的開(kāi)檔尺寸,機座的總長(cháng),以及軸承室底平面至止口平面的高度,避免不能給軸承提供足夠的壓力。
c. 軸承的運輸,保存,安裝注意輕拿輕放,尤其在安裝時(shí)避免沖擊,宜采用對壓和熱套的辦法,并盡可能的避免外圈受力。
2.26 實(shí)體摩擦產(chǎn)生的噪音。
2.261 轉子與定子的虛擦,零部件的加工精度原因,導致定轉子裝配好后不同心,導致轉子與定子摩擦。
2.262 端蓋,軸承蓋與轉子的虛擦,也是由零件的加工不同心引起的。
2.263 為防止漏電而在線(xiàn)圈上包裹的絕緣紙和轉子的摩擦。
2.264 預防
a.提高零部件加工精度,工藝工裝上保證零件的同心度,機座兩端止口和鐵心位置一次性加工完成。
b.仔細清理轉子上加工毛刺,定子內徑上的絕緣漆。
c.加強對不同心度的抽查,避免讓不合格品流入裝配線(xiàn)。
d.安裝完畢后用手盤(pán)動(dòng)轉子,應運轉靈活,均勻無(wú)局部受力。
2.3 通風(fēng)噪音:由旋轉的轉子及風(fēng)扇造成的空氣的流動(dòng)和變化造成的,流動(dòng)越快,噪聲越大。
2.31 流體振動(dòng)噪音,風(fēng)扇及轉子高速旋轉產(chǎn)生的空氣渦流噪音。
2.32 風(fēng)扇旋轉使冷卻空氣周期性脈動(dòng)或氣體撞擊障礙物時(shí)的單頻噪音。
2.33 風(fēng)路中薄壁零件諧振。
2.34 風(fēng)路設計不合理長(cháng)生的“笛聲”。
2.35降低因通風(fēng)噪音問(wèn)題一般采取如下辦法:
a.對溫升不高或散熱良好的電機盡量取消風(fēng)扇,減少噪聲源。
b.風(fēng)扇應無(wú)扭曲變形,壁厚,間距均勻,盡量較少鍵連接。
c.轉子表面盡量光滑
d.優(yōu)先采用軸流式風(fēng)扇
e.減少風(fēng)道中的障礙物,風(fēng)道設計盡可能設計成流線(xiàn)型,并避免風(fēng)道截面突然變化
2.4 電磁噪音:由于磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生隨時(shí)間和空間相互變化的徑向力,使得定子鐵心和機座以及轉子出現隨時(shí)間周期性變化的徑向變形,即產(chǎn)生振動(dòng)。轉子剛性很大,產(chǎn)生的振動(dòng)量很小,故電磁噪音主要由定子的振動(dòng)使得周?chē)諝饷}動(dòng)引起的氣載噪音;當徑向電磁力波頻率和定子的固有頻率接近時(shí),就會(huì )產(chǎn)生共振。
2.41 定轉子槽引起的槽高諧波,磁導產(chǎn)生周期性變化,從而引起氣隙磁密的周期性變化,產(chǎn)生齒高諧波。一般采用斜一個(gè)槽距,其徑向力要比直槽小很多(檢查轉子斜槽度)。
2.42 鐵心磁飽和引起的飽和高諧波。負載過(guò)大,電壓超大時(shí)較明顯(檢測負載電流和電壓值)。
2.43氣隙偏心,定轉子壓裝不齊,電壓、線(xiàn)圈、磁路的不平衡引起電機磁通分布的不平衡,從而產(chǎn)生一邊拉力大,一般拉力小,也就是單邊磁拉力,它隨轉速周期性變化(檢查零部件的同心度,定轉子壓裝是否對齊,電壓是否平衡,線(xiàn)圈電阻是否平衡,如因不同心引起,可適當的加大氣隙,但過(guò)大或導致空載電流大幅上升,效率和功率因素下降)。
2.44 不合適的定轉子槽配合,造成諧波引起低次數力波造成的噪音(在多速電機中較明顯)。
2.45預防
2.451 電氣設計上
a.選擇適當的定、轉子槽配合;
b.采用斜槽;
c.增大氣隙;
d.降低氣隙磁密及齒部、軛部磁密;
e.縮小定、轉子槽口寬度,或轉子采用閉口槽;
f.選擇合適的繞組及繞組節距;
g. 盡量使繞組的并聯(lián)路數a=2p;
h.定子鐵心的軛部應盡量厚;
i.將鐵心迭片交錯迭裝;
j.采用磁性槽楔
k避免共振。
2.452機械設計上
a.提高軸的彎曲剛性。
b.消除靜的偏心,提高裝配精度 (端蓋,定子,轉子的同心度,清理端蓋和機座止口平面的高點(diǎn)及毛刺等) 。
c.遮音和防音構造的設計。
d.提高定子的剛度(如整體浸漆,和端蓋拉長(cháng)螺桿固定)。
2.453 使用上
a.消除電壓造成的不平衡
b.了解機座,端蓋的自然振動(dòng)頻率,避開(kāi)共振點(diǎn)(屏蔽共振點(diǎn))。
電機噪聲一般是由電機振動(dòng)引起的,因為電機噪聲起因于振動(dòng),由于振動(dòng)頻率的不同,或讓人感覺(jué)是噪聲,或讓人感覺(jué)只是振動(dòng)。
電機振動(dòng)的起因有下述幾種。
一、 電磁震動(dòng)
如果切斷電源,振動(dòng)就消失,是電磁振動(dòng)。
二、 機械震動(dòng)
即便切斷電源,振動(dòng)也不消失,這就是機械振動(dòng)。可按下述順序來(lái)查明原因。
1、拆開(kāi)與工作機械的連接
拆開(kāi)與工作機械的連接后運轉時(shí),如果不正常振動(dòng)消失,則原因是連接部分沒(méi)有連接好。套上帶輪時(shí),要注意軸的平行度、帶的張力等。
2、檢查底座和安裝底腳
即使單獨運轉也查不出不正常振動(dòng)的原因時(shí),使用轉矩扳手、扳手等檢查基礎螺栓、電動(dòng)機安裝螺栓是否松動(dòng),如有松動(dòng)把它擰緊即可。
3、轉子沒(méi)有平衡好
根據上述順序檢查不出振動(dòng)的原因,要考慮是否轉子沒(méi)有平衡好。經(jīng)過(guò)長(cháng)年累月的運行后,由于繞組絕緣老化、綁帶松弛等會(huì )造成轉子平衡變差。假如振動(dòng)的原因是由于轉子不平衡,則振動(dòng)狀態(tài)隨著(zhù)轉速而異,而且其振動(dòng)值多半沒(méi)有再現性。把轉子拆卸下來(lái)用肉眼觀(guān)察,并用檢查手錘敲擊綁帶,聽(tīng)其聲音辨別是否存在問(wèn)題。
異常的振動(dòng)與響聲,一時(shí)也許對電動(dòng)機并無(wú)嚴重的損害,但時(shí)間一長(cháng),將會(huì )對電機產(chǎn)生嚴重惡果。因此一定要及時(shí)找出原因,及時(shí)處理。首先應檢查周?chē)牟考䦟﹄妱?dòng)機的影響,然后,解開(kāi)傳動(dòng)裝置(聯(lián)軸器、傳動(dòng)帶等),使電動(dòng)機空轉。如果空轉時(shí)不振動(dòng),則振動(dòng)的原因可能是傳動(dòng)裝置安裝不好,或是工作機械不正常。如果空轉時(shí)振動(dòng)與響聲并未消除,則故障在電動(dòng)機本身。這時(shí),應切斷電源,在慣性力的作用下電動(dòng)機繼續旋轉,如果不正常的響聲立即消失,則屬于電磁性振動(dòng),應按上面敘述的原因一一排查。
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