1、定義
噪聲是發(fā)生體做無規(guī)則振動時發(fā)出的聲音,電機噪音主要有機械噪音、電磁噪音及通風噪音。
2、電機噪音的產(chǎn)生與控制
2.1 區(qū)分電磁噪音,機械噪音還是通風噪音
一般采用分步運轉(zhuǎn)法來區(qū)分,即斷開某運轉(zhuǎn)部件來分析噪音源,譬如,斷開風扇產(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(xiàn)噪音即可判定為機械噪音。
2.2機械噪音
2.21 電機振動產(chǎn)生的振動噪音,主要為轉(zhuǎn)子的不平衡產(chǎn)生的離心力的振動噪音。
2.22 電機熱應(yīng)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(zhuǎn)子的不平衡精度,對要求轉(zhuǎn)速高,慣量大的電機尤其重要;
b.對轉(zhuǎn)子上有其他一起旋轉(zhuǎn)的零件時,如質(zhì)量相對較重,均需要做動平衡處理(檢查轉(zhuǎn)子動平衡)。
c.避免軸與轉(zhuǎn)子鐵心的過度配合,熱套轉(zhuǎn)子鐵心時引起的軸彎曲(檢查轉(zhuǎn)子跳動)。
2.25 電機軸承的轉(zhuǎn)動,潤滑不良產(chǎn)生的摩擦噪音。
2.251 因為軸承是隨電機轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn),因滾珠,內(nèi)圈,外圈的不光滑,他們之間有間隙,滾珠的不圓或內(nèi)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(nèi)圈與軸配合過緊,軸承的外圈與軸承室配合過緊使的軸承內(nèi)外圈的變形量增大,軸承游隙變小,加劇了滾珠與內(nèi)外圈的摩擦,從而使振動和跳動增加,噪音上升,軸承發(fā)熱厲害。軸承的內(nèi)圈與軸配合過松,軸承的外圈與軸承室配合過松,電磁力使得轉(zhuǎn)子竄動引起的撞擊聲。
2.253角接觸球軸承的預緊力不夠造成的滾珠游隙過大產(chǎn)生的與滾道的撞擊。
2.254降低因軸承問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(nèi)油污雜質(zhì),油污,重新清洗更換油脂)。
c.檢查軸承批號,如軸承出廠時間過長會導致內(nèi)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?shù)膲毫Γ硬ㄐ螐椈善?/span>
f.對角接觸球軸承需要檢查電機裝機后的軸向竄動。
g.如仍無法解決軸承噪音問題,請更換軸承。
2.255 預防
a. 軸承安裝在轉(zhuǎn)子上后旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子檢查軸承的振動量,如有異常振動,則需要更換。
b. 檢查波形彈簧片的彈性量,保證轉(zhuǎn)子的開檔尺寸,機座的總長,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 實體摩擦產(chǎn)生的噪音。
2.261 轉(zhuǎn)子與定子的虛擦,零部件的加工精度原因,導致定轉(zhuǎn)子裝配好后不同心,導致轉(zhuǎn)子與定子摩擦。
2.262 端蓋,軸承蓋與轉(zhuǎn)子的虛擦,也是由零件的加工不同心引起的。
2.263 為防止漏電而在線圈上包裹的絕緣紙和轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子上加工毛刺,定子內(nèi)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。
d.安裝完畢后用手盤動轉(zhuǎn)子,應(yīng)運轉(zhuǎn)靈活,均勻無局部受力。
2.3 通風噪音:由旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子及風扇造成的空氣的流動和變化造成的,流動越快,噪聲越大。
2.31 流體振動噪音,風扇及轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的空氣渦流噪音。
2.32 風扇旋轉(zhuǎn)使冷卻空氣周期性脈動或氣體撞擊障礙物時的單頻噪音。
2.33 風路中薄壁零件諧振。
2.34 風路設(shè)計不合理長生的“笛聲”。
2.35降低因通風噪音問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扇,減少噪聲源。
b.風扇應(yīng)無扭曲變形,壁厚,間距均勻,盡量較少鍵連接。
c.轉(zhuǎn)子表面盡量光滑
d.優(yōu)先采用軸流式風扇
e.減少風道中的障礙物,風道設(shè)計盡可能設(shè)計成流線型,并避免風道截面突然變化
2.4 電磁噪音:由于磁場相互作用產(chǎn)生隨時間和空間相互變化的徑向力,使得定子鐵心和機座以及轉(zhuǎn)子出現(xiàn)隨時間周期性變化的徑向變形,即產(chǎn)生振動。轉(zhuǎn)子剛性很大,產(chǎn)生的振動量很小,故電磁噪音主要由定子的振動使得周圍空氣脈動引起的氣載噪音;當徑向電磁力波頻率和定子的固有頻率接近時,就會產(chǎn)生共振。
2.41 定轉(zhuǎn)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。一般采用斜一個槽距,其徑向力要比直槽小很多(檢查轉(zhuǎn)子斜槽度)。
2.42 鐵心磁飽和引起的飽和高諧波。負載過大,電壓超大時較明顯(檢測負載電流和電壓值)。
2.43氣隙偏心,定轉(zhuǎn)子壓裝不齊,電壓、線圈、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(zhuǎn)速周期性變化(檢查零部件的同心度,定轉(zhuǎn)子壓裝是否對齊,電壓是否平衡,線圈電阻是否平衡,如因不同心引起,可適當?shù)募哟髿庀,但過大或?qū)е驴蛰d電流大幅上升,效率和功率因素下降)。
2.44 不合適的定轉(zhuǎn)子槽配合,造成諧波引起低次數(shù)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(shè)計上
a.選擇適當?shù)亩ā⑥D(zhuǎn)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(zhuǎn)子槽口寬度,或轉(zhuǎn)子采用閉口槽;
f.選擇合適的繞組及繞組節(jié)距;
g. 盡量使繞組的并聯(lián)路數(shù)a=2p;
h.定子鐵心的軛部應(yīng)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(shè)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(zhuǎn)子的同心度,清理端蓋和機座止口平面的高點及毛刺等) 。
c.遮音和防音構(gòu)造的設(shè)計。
d.提高定子的剛度(如整體浸漆,和端蓋拉長螺桿固定)。
2.453 使用上
a.消除電壓造成的不平衡
b.了解機座,端蓋的自然振動頻率,避開共振點(屏蔽共振點)。
電機噪聲一般是由電機振動引起的,因為電機噪聲起因于振動,由于振動頻率的不同,或讓人感覺是噪聲,或讓人感覺只是振動。
電機振動的起因有下述幾種。
一、 電磁震動
如果切斷電源,振動就消失,是電磁振動。
二、 機械震動
即便切斷電源,振動也不消失,這就是機械振動?砂聪率鲰樞騺聿槊髟。
1、拆開與工作機械的連接
拆開與工作機械的連接后運轉(zhuǎn)時,如果不正常振動消失,則原因是連接部分沒有連接好。套上帶輪時,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(zhuǎn)也查不出不正常振動的原因時,使用轉(zhuǎn)矩扳手、扳手等檢查基礎(chǔ)螺栓、電動機安裝螺栓是否松動,如有松動把它擰緊即可。
3、轉(zhuǎn)子沒有平衡好
根據(jù)上述順序檢查不出振動的原因,要考慮是否轉(zhuǎn)子沒有平衡好。經(jīng)過長年累月的運行后,由于繞組絕緣老化、綁帶松弛等會造成轉(zhuǎn)子平衡變差。假如振動的原因是由于轉(zhuǎn)子不平衡,則振動狀態(tài)隨著轉(zhuǎn)速而異,而且其振動值多半沒有再現(xiàn)性。把轉(zhuǎn)子拆卸下來用肉眼觀察,并用檢查手錘敲擊綁帶,聽其聲音辨別是否存在問題。
異常的振動與響聲,一時也許對電動機并無嚴重的損害,但時間一長,將會對電機產(chǎn)生嚴重惡果。因此一定要及時找出原因,及時處理。首先應(yīng)檢查周圍的部件對電動機的影響,然后,解開傳動裝置(聯(lián)軸器、傳動帶等),使電動機空轉(zhuǎn)。如果空轉(zhuǎn)時不振動,則振動的原因可能是傳動裝置安裝不好,或是工作機械不正常。如果空轉(zhuǎn)時振動與響聲并未消除,則故障在電動機本身。這時,應(yīng)切斷電源,在慣性力的作用下電動機繼續(xù)旋轉(zhuǎn),如果不正常的響聲立即消失,則屬于電磁性振動,應(yīng)按上面敘述的原因一一排查。
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