噪聲是各種頻率和不同強(qiáng)度的雜亂聲音的組合,這種令人討厭的噪聲對(duì)人類的危害是眾所周知的。噪聲往往伴隨振動(dòng)而產(chǎn)生,振動(dòng)過(guò)大還會(huì)損壞其他設(shè)備。振動(dòng)噪聲水平反映了產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造的水平,是衡量產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標(biāo),F(xiàn)在人們已普遍認(rèn)識(shí)到降低噪聲的重要性。防爆電機(jī)設(shè)計(jì)、制造及運(yùn)行人員需要更多的有關(guān)電機(jī)噪聲方面的知識(shí)。例如,需要弄清楚電機(jī)噪聲怎樣產(chǎn)生,與什么因素有關(guān),希望在設(shè)計(jì)階段預(yù)計(jì)防爆電機(jī)實(shí)際運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的噪聲,同時(shí)要知道降低噪聲的方法等。
電磁噪聲是由電磁場(chǎng)交替變化而引起某些機(jī)械部件或空間容積振動(dòng)而產(chǎn)生的。對(duì)于防爆電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō),由于電源不穩(wěn)定也可以激發(fā)定子振動(dòng)而產(chǎn)生噪聲。電磁噪聲的主要特性與交變電磁場(chǎng)特性、被迫振動(dòng)部件和空間的大小形狀等因素有關(guān)。較高頻的電磁噪聲,也稱為電磁嘯叫。
電磁噪聲產(chǎn)生原因分析
防爆電機(jī)運(yùn)行時(shí)氣隙中存在基波磁場(chǎng)和一系列諧波磁場(chǎng),這些磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生切向力,從而產(chǎn)生切向電磁轉(zhuǎn)矩以外,還會(huì)產(chǎn)生隨時(shí)間和空間變化的徑向力。
一般情況下,電機(jī)氣隙中存在各種次數(shù)、各種頻率的旋轉(zhuǎn)徑向電磁力波。每個(gè)徑向力波都分別作用在定、轉(zhuǎn)子鐵心上,使定子鐵心和機(jī)座以及轉(zhuǎn)子出現(xiàn)隨時(shí)間周期性變化的徑向變形,即發(fā)生振動(dòng),振動(dòng)頻率就是力波作用的頻率。由于轉(zhuǎn)子鐵心剛度很大,所產(chǎn)生的振動(dòng)量很小,故一般僅考慮定子鐵心和機(jī)座的振動(dòng)。電磁噪聲主要是由于定子的振動(dòng)使周圍空氣脈動(dòng)而引起的氣載噪聲。
徑向力波的階次數(shù)越低,鐵心彎曲變形的相鄰兩支點(diǎn)間距離越遠(yuǎn),鐵心剛度相對(duì)較差,徑向變形也越大。定子鐵心變形量約與力波次數(shù)的四次方成反比,與力波幅值成正比,故幅值較大的低次數(shù)徑向力波是引起電磁噪聲的主要根源、此外,應(yīng)特別注意的是,鐵心和機(jī)座都有一定的固有振動(dòng)頻率,當(dāng)徑向力波頻率與該固有頻率接近甚至相同時(shí),會(huì)發(fā)生諧振,這時(shí)鐵心振動(dòng)及輻射噪聲將大大增加。
由于基波磁場(chǎng)幅值較大,且若沒(méi)有基波磁場(chǎng),電機(jī)就不能工作,故由它產(chǎn)生的倍頻噪聲是不能避免的。但由于其力波次數(shù)較高(除2極電機(jī)外),頻率較低,噪聲輻射效率比較低,因此,除功率較大的2極電機(jī)外,倍頻噪聲一般都較小。
防爆電機(jī)主要的噪聲源分析
防爆電機(jī)的主要噪聲源有電磁噪聲、機(jī)械噪聲和通風(fēng)噪聲。
●電磁噪聲
電機(jī)氣隙中磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生隨時(shí)間和空間變化的徑向力,使定子鐵心和機(jī)座隨時(shí)間周期性變形,即定子發(fā)生振動(dòng);電磁噪聲主要是由于定子的振動(dòng)使周圍空氣脈動(dòng)而引起氣載噪聲。
●機(jī)械噪聲
轉(zhuǎn)子機(jī)械不平衡引起離心力所產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)和噪聲、軸承振動(dòng)噪聲、電刷與集電環(huán)或換向器滑動(dòng)接觸噪聲、受軸承振動(dòng)激發(fā)的端蓋軸向振動(dòng)噪聲等。
●通風(fēng)噪聲
風(fēng)扇或其他通風(fēng)元件以及轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)形成的空氣渦流噪聲,風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)使冷卻空氣周期性脈動(dòng)或氣體撞擊障礙物而產(chǎn)生的單頻噪聲,風(fēng)路中薄壁零件諧振或風(fēng)路設(shè)計(jì)不合理產(chǎn)生的“笛聲”。
防爆電動(dòng)機(jī)電磁噪聲鑒別
電動(dòng)機(jī)電磁噪聲大小隨磁場(chǎng)強(qiáng)弱、負(fù)載電流大小及轉(zhuǎn)速高低而變,利用這個(gè)特征,可采取下面的辦法進(jìn)行鑒別。
●突然斷電法。由于機(jī)械慣性比電磁過(guò)渡過(guò)程慢得多,突然斷電,無(wú)電磁因素影響,這時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速幾乎不變。如果這時(shí)電動(dòng)機(jī)噪聲突然消失或顯著降低,可斷定是電磁原因產(chǎn)生的噪聲。
●改變電壓法。由于異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速隨電壓變化不大,當(dāng)改變電壓時(shí),機(jī)械噪聲和通風(fēng)噪聲基本不變,但電磁噪聲隨電壓變化很大。
●對(duì)拖法。用一臺(tái)低噪聲電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)有噪聲的被試電動(dòng)機(jī),這時(shí)如果噪聲降低或消失,則說(shuō)明被拖動(dòng)的電動(dòng)機(jī)噪聲是電磁噪聲。
河南省南洋防爆電機(jī)主要生產(chǎn)YBX3,YBK3,YBJ,YBS,TYBPE等防爆電機(jī)和永磁同步電機(jī),另外有高壓電機(jī)YKK,YKS,Y系列,ybx3系列等,歡迎來(lái)電垂詢!