降低異步電動機(jī)噪聲的設(shè)計方法分析

紀(jì)繁詳

海軍駐哈爾濱地區(qū)艦船配套軍事代表室

降低異步電動機(jī)噪聲的設(shè)計方法分析

紀(jì)繁詳

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對于異步電動機(jī)而言，降低其噪聲的最好辦法就是從異步電動機(jī)的設(shè)計入手，從源頭切斷噪聲的產(chǎn)生。也正因如此，對降低異步電動機(jī)噪聲的設(shè)計進(jìn)行深入的分析與研究則顯得尤為重要。本文筆者即結(jié)合個人多年從事電動機(jī)設(shè)計的實踐工作經(jīng)驗與相關(guān)參考文獻(xiàn)，對降低異步電動機(jī)噪聲的設(shè)計方法進(jìn)行粗淺的探討，以供參考。

異步電動機(jī)；噪聲原因；降低噪聲設(shè)計

前言

造成異步電動機(jī)噪聲的原因很多，有異步電動機(jī)機(jī)械本身的問題，也有人為操作上的問題，因此，要想及時有效的解決異步電動機(jī)噪聲問題，就必須對產(chǎn)生異步電動機(jī)噪聲的主要原因有一個清楚的了解。本文筆者即結(jié)合個人從年從事電動機(jī)設(shè)計的實踐工作經(jīng)驗，就產(chǎn)生異步電動機(jī)噪聲的原因及降低異步電動機(jī)噪聲的設(shè)計方法進(jìn)行粗淺的探討，以期為企業(yè)營造一個舒適的工作環(huán)境，提高異步電動機(jī)的使用壽命做出有益的參考。

1.產(chǎn)生異步電動機(jī)噪聲的原因

通過大量數(shù)據(jù)與案例分析，我們可以清楚的看到，產(chǎn)生異步電動機(jī)噪聲的原因多種多樣，其中主要表現(xiàn)在以下幾方面：

第一，電磁干擾造成異步電動機(jī)產(chǎn)生噪聲。在異步電動機(jī)的附近，往往其磁場活動較為活躍，且異步電動機(jī)設(shè)備本身承載著大量的電流，在高速運轉(zhuǎn)過程中就會使異步電動機(jī)的附近產(chǎn)生一個磁場，而長時間處于這個磁場之中，異步電動機(jī)就會產(chǎn)生噪聲，如若不加以控制、管理，噪聲勢必會越來越大。

第二，持續(xù)性電壓使得異步電動機(jī)的噪聲越來越大?？梢哉f要想保證異步電動機(jī)周圍磁場的穩(wěn)定性，離不開持續(xù)供應(yīng)的電磁，也正是這個供電特點，使得異步電動機(jī)擁有的持續(xù)性電壓與電流直接造成了異步電動機(jī)的噪聲。特別是始終不變的持續(xù)性電壓，會使得異步電動機(jī)周圍的磁場持續(xù)不變且越來越大，而噪聲也隨之變得更大。

第三，因繞組問題造成異步電動機(jī)產(chǎn)生噪聲。在異步電動機(jī)的實際運行中，往往會因為異步電動機(jī)內(nèi)部的繞組不對稱，或者是內(nèi)部繞組出現(xiàn)斷裂問題，而使得異步電動機(jī)的噪聲也隨之變大。而此時的繞組內(nèi)部會發(fā)生短路或電流不平衡問題，相關(guān)工作人員可以根據(jù)此種明顯現(xiàn)象進(jìn)行記錄、考察，并及時采取有效的解決辦法。

第四，異步電動機(jī)電流測試造成異步電動機(jī)產(chǎn)生噪聲。噪聲因?qū)潭ɡ@組不對稱或內(nèi)部斷裂的地方進(jìn)行檢測，很多地方都不存在定子電流的波動，從此可以認(rèn)為是噪聲產(chǎn)生的主要方式之一，但是，隨著我國的異步電動機(jī)科學(xué)技術(shù)逐漸發(fā)展起來，就能夠通過這種波動指導(dǎo)鑒別電磁噪聲。

2.對降低異步電動機(jī)噪聲設(shè)計方法的分析

通過上本對產(chǎn)生異步電動機(jī)噪聲原因的分析，以下筆者提出在異步電動機(jī)設(shè)計中，對降低異步電動機(jī)噪聲設(shè)計方法。

從對異步電動機(jī)的合理設(shè)計入手，是進(jìn)一步降低或減少異步電動機(jī)噪聲最為有效的手段。只有分貝達(dá)到一定程度之上，我們才能將其稱之為噪聲。而通過大量數(shù)據(jù)分析，我們可以得知，在異步電動機(jī)的實際運行中，產(chǎn)生噪聲的原因多種多樣，也正因如此，為了進(jìn)一步降低異步電動機(jī)噪聲，降低噪聲污染，我們就必須從引發(fā)異步電動機(jī)噪聲的內(nèi)、外部整體環(huán)境入手，對其進(jìn)行合理的設(shè)計，進(jìn)而從源頭上切斷異步電動機(jī)噪聲的產(chǎn)生。

尤其是通過系統(tǒng)的分析與驗證，我們可以清楚的認(rèn)識到，電動機(jī)的電磁噪聲其主要是因為氣隙的高次諧波磁通密度產(chǎn)生的徑向作用力所致，因此，要想顯著的降低異步電動機(jī)的電磁噪聲，則可通過降低高次諧波磁通密度的方法，如：將槽口做成封閉的或者做成口徑狹窄的。也可以使用磁性槽楔進(jìn)一步降低磁通密度的方法，降低電磁噪聲，這也是行之有效的方法之一。然而在大異步電動機(jī)上則不適宜使用上述方法，因為其會導(dǎo)致扭振進(jìn)而增大噪聲，可改為斜槽的方式。而通過實驗表明雖然轉(zhuǎn)子斜槽是一個定子槽距可產(chǎn)生減小噪聲與振動的最佳效果，能夠最大程度降低電磁力作用。但是，如若定子鐵心的固有振動頻率與電磁力的振動頻率相同，那勢必會因此產(chǎn)生共振，加大噪聲污染。所以，有效的避免共振問題也是十分重要的，可通過使用定子繞組中的并聯(lián)路數(shù)來進(jìn)一步降低共振，避免噪聲。

而目前在空氣動力噪聲控制上，其最常見的方法有以下幾種：

第一，將異步電動機(jī)的空氣冷卻方式改為水冷模式。雖然這種設(shè)計改變手段，能夠?qū)Ξ惒诫妱訖C(jī)的噪聲進(jìn)行有效的控制，但是由于其在整個設(shè)計施工過程中，投資較高、施工較為復(fù)雜，因此，在實際生產(chǎn)中并不常常使用。

第二，對異步電動機(jī)的風(fēng)扇葉片形狀進(jìn)行改變。

第三，在異步電動機(jī)上安裝消聲裝置?？梢哉f在異步電動機(jī)上安裝消聲裝置是目前降低異步電動機(jī)噪聲的最主要設(shè)計手段，這是因為消聲裝置能夠抑制電磁噪聲的傳播。因此，在異步電動機(jī)的設(shè)計中，為了能夠進(jìn)一步降低異步電動機(jī)噪聲，我們應(yīng)該根據(jù)廠家的實際材料性質(zhì)、軸承質(zhì)量和零部件加工精度等確定本廠的加工工藝方案。從工藝角度來說,主要是從裝配角度如何消除由軸承質(zhì)量和裝配等引起的機(jī)械噪聲。一方面，選用高質(zhì)量的軸承。軸承與轉(zhuǎn)軸或軸承與軸承座之間的配合應(yīng)適當(dāng),并控制好軸承熱套時的溫度及時間。不允許有碰傷、劃傷、壓坑、針孔和劃痕等缺陷及多余物。不同種類的軸承,需按其安裝工藝的要求安裝。減少由于多次裝卸軸承,導(dǎo)致軸承的配合力減少,引起的振動產(chǎn)生的噪聲；第一方面，轉(zhuǎn)子動平衡不好是異步電動機(jī)機(jī)械噪聲的主要來源,所以要提高轉(zhuǎn)子的動平衡檢驗精度,盡量減少偏心的影響。以減少由于轉(zhuǎn)子質(zhì)量不均所產(chǎn)生的機(jī)械振動,降低異步電動機(jī)的噪聲。此外，異步電動機(jī)的間隙,也是產(chǎn)生噪聲的來源之一,在裝配后憑借工人的經(jīng)驗對異步電動機(jī)進(jìn)行間隙的檢查,是異步電動機(jī)裝配過程中非常關(guān)鍵的步驟。

結(jié)束語

總之，異步電動機(jī)的噪聲作為考核異步電動機(jī)的一項重要指標(biāo)，其早已引起了全社會的高度關(guān)注。也正因如此，在異步電動機(jī)的設(shè)計、生產(chǎn)、制作中，我們更應(yīng)該熟練掌握異步電動機(jī)產(chǎn)生噪聲的原因，對癥下藥，并且不斷的創(chuàng)新異步電動機(jī)的噪聲設(shè)計工作，也只有如此，才能真正確保有效降低異步電動機(jī)的噪聲污染，提供更為舒適的工作環(huán)境。

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