噪聲丨鋁殼電動(dòng)機(jī)噪聲的產(chǎn)生與控制

鋁殼電動(dòng)機(jī)就是用壓鑄鋁的外殼替換傳統(tǒng)的鑄鐵外殼的電動(dòng)機(jī)。由于鋁材的延展性能好、比重小。鋁殼電機(jī)具有外形美觀、體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、維修方便、生產(chǎn)過程比較環(huán)保、生產(chǎn)效率高，便于運(yùn)輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)，從而深受用戶的歡迎。

但由于其一鋁殼加工工藝要求高，機(jī)殼、端蓋的同心度差：其二鋁殼不導(dǎo)磁場，電動(dòng)機(jī)額部磁路相對(duì)比鐵殼電動(dòng)機(jī)飽和， 電磁力波相對(duì)較大：這兩個(gè)特點(diǎn)造成鋁殼電動(dòng)機(jī)的噪聲較大，給生產(chǎn)和制造高質(zhì)量的產(chǎn)品加大了工藝難度

鋁殼電機(jī)噪聲分析流程

根據(jù)電機(jī)噪聲產(chǎn)生的不同方式，大致可把其噪聲分為三大類：電磁噪聲、機(jī)械噪聲、空氣動(dòng)力噪聲 。

1、電磁噪聲的產(chǎn)生與控制

電機(jī)氣隙中的磁場脈動(dòng)引起定子、轉(zhuǎn)子和整個(gè)電機(jī)結(jié)構(gòu)振動(dòng)而產(chǎn)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(duì)稱引起的。

（1）定、轉(zhuǎn)子的偏心，或磁路的不對(duì)稱，將引起磁通分配不對(duì)稱而出現(xiàn)一邊受力大，一邊受力小的現(xiàn)象，進(jìn)而產(chǎn)生電磁噪聲。因此，在設(shè)計(jì)或加工時(shí)，定、轉(zhuǎn)子圓度一定要達(dá)到要求，磁路一定要對(duì)稱、均勻。鋁殼電動(dòng)機(jī)的端蓋加工精度、定子鐵心壓鑄到機(jī)座的裝配，關(guān)系到定、轉(zhuǎn)子的同軸度，其精度要求對(duì)鋁殼電動(dòng)機(jī)十分重要。

（2）定、轉(zhuǎn)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(chǎn)生一系列的力波?；ù艌龅念l率較低，影響不顯著；諧波磁場產(chǎn)生的力波所引起的噪聲與該力波的幅值大小及次數(shù)有關(guān)。在工藝上選擇合適的定、轉(zhuǎn)子槽配合，并采用斜槽的方法以避免產(chǎn)生較低次的力波。

針對(duì)電磁噪聲的面因，可采用下列方法降低鋁殼電動(dòng)機(jī)的電磁噪聲:

（1）選擇合適的槽配合，避免出現(xiàn)低次力波，采用轉(zhuǎn)子斜槽,斜一個(gè)定子槽距；

（2）選擇適當(dāng)?shù)臍庀洞琶?，不?yīng)太高，但過低又會(huì)影響材料的利用率，定、轉(zhuǎn)子磁路需對(duì)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(zhuǎn)子的共振頻繁。

（4）定、轉(zhuǎn)子加工與裝配應(yīng)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后車機(jī)座端止口的工藝，可采用機(jī)座與端蓋連體的結(jié)構(gòu)，更好地保證同軸度，減少定、轉(zhuǎn)子偏心；

2、機(jī)械噪聲的產(chǎn)生和控制

電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)部分的摩擦、撞擊、不平衡以及結(jié)構(gòu)共振會(huì)產(chǎn)生機(jī)械噪聲。鋁殼電動(dòng)機(jī)的機(jī)械噪聲相對(duì)較大，通常約占10%-15%。機(jī)械噪聲包括軸承噪聲、因轉(zhuǎn)子不平衡而產(chǎn)生的噪聲以及裝配偏心而引起的噪聲等。軸承噪聲產(chǎn)生的噪聲值與滾珠、內(nèi)外圈溝槽的尺寸精度、表面粗糙度及形位公差等有很大關(guān)系。降低軸承噪聲可采取下列方法:

（1）裝配時(shí)應(yīng)有嚴(yán)格的退磁清洗工序，洗去油污與鐵屑；

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

（3）為消除轉(zhuǎn)子的軸向間隙，必須對(duì)軸承施加適當(dāng)?shù)膲毫?；合理配置密封的彈性墊圈，適當(dāng)加潤滑劑減少摩擦；

（4）對(duì)于噪聲要求特別的電機(jī)，宜選用低噪聲軸承；當(dāng)負(fù)載不太大時(shí)，可采用含油滑動(dòng)軸承，它比同尺寸滾動(dòng)軸承的噪聲有時(shí)可低10dB。

另外，做好轉(zhuǎn)子和風(fēng)扇的動(dòng)平衡也是減少機(jī)械噪聲的一個(gè)重要手段。

3、空氣動(dòng)力噪聲的產(chǎn)生與控制

電機(jī)的空氣動(dòng)力噪聲是由于旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子以及隨軸一起旋轉(zhuǎn)的冷卻風(fēng)扇造成空氣流動(dòng)和變化所產(chǎn)生的。它隨風(fēng)扇和轉(zhuǎn)子速度的增高而增大，流動(dòng)越快、變化越烈，則噪聲越大?？諝鈩?dòng)力噪聲與轉(zhuǎn)速、風(fēng)扇以及轉(zhuǎn)子的形狀、粗糙度、不平衡量、氣流的風(fēng)道截面的變化、風(fēng)道形狀等有關(guān)。

降低空氣動(dòng)力噪聲的主要措施有:

（1）外風(fēng)扇與轉(zhuǎn)軸的聯(lián)接不用鍵聯(lián)接，而采用滾花直紋工藝；外風(fēng)扇需厚薄均勻、無扭曲變形、間距均勻,且校動(dòng)平衡；

（2）對(duì)散熱良好或溫升不高的電機(jī)取消風(fēng)扇，消除噪聲源；對(duì)于外風(fēng)扇，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)不留通風(fēng)裕量，優(yōu)先采用軸流式風(fēng)扇；

（3）轉(zhuǎn)子的表面應(yīng)盡量光滑。

（4）風(fēng)道中應(yīng)減少障礙物，有專用風(fēng)道的宜采用流線形風(fēng)道，風(fēng)道的截面不要突然變化。

來源：電機(jī)技術(shù)及應(yīng)用

審核編輯：符乾江