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鋁殼電動機噪聲的產生與控製

時間:2020/5/14 點擊數:110

    鋁殼電動機就是用壓鑄鋁的外殼替換傳統的鑄鐵外殼的電動機。由於鋁材的延展性能好、比重小。鋁殼電機具有外形美觀、體積小、重量輕、結構簡單、維修方便、生產過程比較環保、生產效率高,便於運輸等優點,從而深受用戶的歡迎。

  但由於其一鋁殼加工工藝要求高,機殼、端蓋的同心度差:其二鋁殼不導磁場,電動機額部磁路相對比鐵殼電動機飽和,電磁力波相對較大:這兩個特點造成鋁殼電動機的噪聲較大,給生產和製造高質量的產品加大了工藝難度。

  鋁殼電機噪聲分析流程

  根據電機噪聲產生的不同方式,大致可把其噪聲分為三大類:電磁噪聲、機械噪聲、空氣動力噪聲。

  1、電磁噪聲的產生與控製

  電機氣隙中的磁場脈動引起定子、轉子和整個電機結構振動而產生的一種低頻噪聲為電磁噪聲。從磁場影響的角度看,電磁噪聲主要是由磁場力波和磁通分配的不對稱引起的。

  (1)定、轉子的偏心或磁路的不對稱,將引起磁通分配不對稱而出現一邊受力大,一邊受力小的現象,進而產生電磁噪聲。因此,在設計或加工時,定、轉子圓度一定要達到要求,磁路一定要對稱、均勻。鋁殼電動機的端蓋加工精度、定子鐵心壓鑄到機座的裝配,關係到定、轉子的同軸度,其精度要求對鋁殼電動機十分重要。

  (2)定、轉子繞組中存在著基波磁勢和各次諧波磁勢,它們相互作用可產生一係列的力波。基波磁場的頻率較低,影響不顯著;諧波磁場產生的力波所引起的噪聲與該力波的幅值大小及次數有關。在工藝上選擇合適的定、轉子槽配合,並采用斜槽的方法以避免產生較低次的力波。

  針對電磁噪聲的原因,可采用下列方法降低鋁殼電動機的電磁噪聲:

  (1)選擇合適的槽配合,避免出現低次力波,采用轉子斜槽,斜一個定子槽距。

  (2)選擇適當的氣隙磁密,不應太高,但過低又會影響材料的利用率,定、轉子磁路需對稱、均勻,迭壓緊密。

  (3)盡量采用正弦繞組,減少諧波成分,注意避開定、轉子的共振頻繁。

  (4)定、轉子加工與裝配應注意它們的圓度和同軸度,盡可能地使用熱套或用定子先壓裝後車機座端止口的工藝,可采用機座與端蓋連體的結構,更好地保證同軸度,減少定、轉子偏心。

  2、機械噪聲的產生和控製

  電機運轉部分的摩擦、撞擊、不平衡以及結構共振會產生機械噪聲。鋁殼電動機的機械噪聲相對較大,通常約占10%-15%。機械噪聲包括軸承噪聲、因轉子不平衡而產生的噪聲以及裝配偏心而引起的噪聲等。軸承噪聲產生的噪聲值與滾珠、內外圈溝槽的尺寸精度、表麵粗糙度及形位公差等有很大關係。降低軸承噪聲可采取下列方法:

  (1)裝配時應有嚴格的退磁清洗工序,洗去油汙與鐵屑;

  (2)采用密封軸承,防止雜物進入;軸承外圈與軸承室的配合以及內圈與軸的配合不宜太緊;

  (3)為消除轉子的軸向間隙,必須對軸承施加適當的壓力;合理配置密封的彈性墊圈,適當加潤滑劑減少摩擦;

  (4)對於噪聲要求特別的電機,宜選用低噪聲軸承;當負載不太大時,可采用含油滑動軸承,它比同尺寸滾動軸承的噪聲有時可低10dB。

  另外,做好轉子和風扇的動平衡也是減少機械噪聲的一個重要手段。

  3、空氣動力噪聲的產生與控製

  電機的空氣動力噪聲是由於旋轉的轉子以及隨軸一起旋轉的冷卻風扇造成空氣流動和變化所產生的。它隨風扇和轉子速度的增高而增大,流動越快、變化越快,則噪聲越大。空氣動力噪聲與轉速、風扇以及轉子的形狀、粗糙度、不平衡量、氣流的風道截麵的變化、風道形狀等有關。

  降低空氣動力噪聲的主要措施有:

  (1)外風扇與轉軸的聯接不用鍵聯接,而采用滾花直紋工藝;外風扇需厚薄均勻、無扭曲變形、間距均勻且校動平衡。

  (2)對散熱良好或溫升不高的電機取消風扇,消除噪聲源;對於外風扇,在設計時應不留通風裕量,優先采用軸流式風扇。

  (3)轉子的表麵應盡量光滑。

  (4)風道中應減少障礙物,有專用風道的宜采用流線形風道,風道的截麵不要突然變化。


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