振動電機噪音產(chǎn)生原因與對策

一般評估電動機的品質(zhì)除了運轉(zhuǎn)時之各特性外，以人之五感判斷振動及噪音的情形較多。而電動機產(chǎn)生的振動噪音，主要有：

1、機械振動噪音，為轉(zhuǎn)子的不平衡重量，產(chǎn)生相當轉(zhuǎn)數(shù)的振動。

2、電動機軸承的轉(zhuǎn)動，正常的情形產(chǎn)生自然音，精密小型電動機或高速電動機情形以外，幾乎不會有問題。但軸承自然的振動與電動機構成部材料的共振，軸承的軸方向彈簧常數(shù)使轉(zhuǎn)子的軸方向振動，潤滑不良產(chǎn)生摩擦音等問題產(chǎn)生。

3、電刷滑動，具有電刷的DC電動機或整流子電動機，會產(chǎn)生電刷的噪音。

4、流體噪音，風扇或轉(zhuǎn)子引起通風噪音對電動機很難避免，很多情形左右電動機整體的噪音，除風扇的葉片或鐵心的齒引起氣笛音外，也有必要注意通風上的共鳴。

5、電磁的噪音，為磁路的不平衡或不平衡磁力及氣隙的電磁力波產(chǎn)生之噪音，又磁通密度飽和或氣隙偏心引起磁的噪音。

一、機械性振動的產(chǎn)生原因與對策　

1、轉(zhuǎn)子的不平衡振動

A、原因：

·制造時的殘留不平衡。

·長期間運轉(zhuǎn)產(chǎn)生塵埃的多量附著。

·運轉(zhuǎn)時熱應力引起軸彎曲。

·轉(zhuǎn)子配件的熱位移引起不平衡載重。

·轉(zhuǎn)子配件的離心力引起變形或偏心。

·外力（皮帶、齒輪、直結不良等）引起軸彎曲。

·軸承的裝置不良（軸的精度或鎖緊）引起軸彎曲或軸承的內(nèi)部變形。

B、對策：

·抑制轉(zhuǎn)子不平衡量。

·維護到容許不平衡量以內(nèi)。

·軸與鐵心過度緊配的改善。

·對熱膨脹的異方性，設計改善。

·強度設計或裝配的改善。

·軸強度設計的修正，軸聯(lián)結器的種類變更以及直結對中心的修正。

·軸承端面與軸附段部或鎖緊螺帽的防止偏靠。

2、軸承之異常振動與噪音

A、原因：

·軸承內(nèi)部的傷。

·軸承的軸方向異常振動，軸方向彈簧常數(shù)與轉(zhuǎn)子質(zhì)量組成振動系統(tǒng)的激振。

·摩擦音：圓柱滾動軸承或大徑高速滾珠軸承產(chǎn)生潤滑不良與軸承間隙起因。

B、對策：

·軸承的替換。

·適當軸方向彈簧預壓給軸承間隙的變動。

·選擇軟的滑脂或低溫性優(yōu)秀的滑脂，殘留間隙使小(須注意溫升問題)。

3、電刷滑動音

A、原因：

·整流子與電刷的滑動時的振動電刷保持器激振產(chǎn)生

B、對策：

·握刷的彈性支持、選擇電刷材質(zhì)與形狀、抑制側壓引起的電刷振動及提高整流子的精度等。

二、流體噪音的產(chǎn)生與對策　

電動機的流體噪音中，主要為冷卻用的風扇引起的噪音。此外，轉(zhuǎn)子鐵心的槽開口部接近靜止側的部份，變成顯著氣笛音，再則通風路等如存在共鳴空間，產(chǎn)生顯著的共鳴者。

1、風扇噪音的大小：

電動機一般求兩方向轉(zhuǎn)動，風扇的葉片為徑向直線葉片，效率不良，而且噪音大。噪音值約由下式來求。但測定電動機的軸中心高度，距離有１m的情形。

噪音dB(A)=70 log D+50 log N+

D：葉片的外徑（m）， N:每秒的轉(zhuǎn)數(shù)，　：常數(shù)３２～３６，　

由上式，降低噪音位準，以減少風扇的外徑較重要。但吐出風量與風壓低下，與這些的配合變成重要。風扇在外框的內(nèi)部時有減音或遮音效果。

2、風扇噪音的頻率依不同類型而有差異。

·壓力噪音，為風扇的葉片空氣受壓力沖擊產(chǎn)生。

·擾流噪聲，為葉片周邊空氣流動的擾亂起因者，徑向直線葉片的風扇，電動機的用途上可說不可避免。

·風扇與其它部份的干涉引起的氣笛音，為接近轉(zhuǎn)動葉片存在其它部份空氣如流通，產(chǎn)生激烈的氣笛音。

三、電磁噪音（感應電動機）　

有關電磁噪音，其電磁噪音由耳朵的聽感感度良好頻率１００HZ以上的頻率帶域，單一或復數(shù)的特定頻率音組成，特別與定子共振時變成顯著的噪音。感應電動機較DC電動機常有電磁噪音問題，因此以感應電動機為中心說明。電磁噪音感應電動機通稱“磁音”，對此種的研究，首先要了解正弦波電流的電磁噪音。　

1、正弦波電流的電磁噪音：

因正弦波電流，感應電動機的氣隙產(chǎn)生的磁通，加轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的基本（主）磁通，存在高諧波磁通。這些的磁通使定子與轉(zhuǎn)子鐵心互相吸引的電磁力波作用，定子鐵心變形為多角形，轉(zhuǎn)軸彎曲移位產(chǎn)生振動。主要產(chǎn)生電磁噪聲之氣隙高諧波磁通原因者，有

A、繞線分布引起的磁動勢高諧波。

B、定子或轉(zhuǎn)子鐵槽產(chǎn)生的槽高諧波。

C、鐵心飽和產(chǎn)生的飽和高諧波。

D、偏心引起的偏心高諧波

E、電壓、線圈、磁路等不平衡引起的高諧波。

F、槽磁導高諧波等。

G、相帶高諧波，氣隙存在為數(shù)很多的空間高諧波磁與電源波形畸變等引起時間高諧波磁通。

2.電磁噪音防止對策：

A.由電機設計上

·適當槽數(shù)組合

·采用特殊槽

·斜槽化

·選擇線圈節(jié)距

·正弦波繞線

·采用分數(shù)槽繞線

·氣隙、齒、軛鐵部之磁通密度的適當化

·轉(zhuǎn)子槽部極與厚度的均等化

·采用磁性楔

·氣隙的擴大

B.由機械設計上

·消除靜的偏心，提高加工·裝配精度。

·對外力提高軸的彎曲剛性，裝配精密。

·全閉槽消除齒尖厚度不同，提高制造技術。

·磁路使不造成不平衡的構造以及制造，特別轉(zhuǎn)子導體的電阻，絕緣或軸的斷面形狀。

·定子、轉(zhuǎn)子避免與電動機構成部材料的共振。

·避免與電動機裝置機構產(chǎn)生共振。

·定子鐵心或軸承支持部的彈性、防振支持。

·由電動機外部的遮音或防音的構造。

C.在使用上，消除電源電壓的不平衡。

·電磁噪音的原因變成電磁加振力，這些的高諧波磁通因互相干涉產(chǎn)生電磁力波引起。

但并非所有電動機的噪音問題，皆由電磁力波所引起的。有些是因與定子或轉(zhuǎn)子的自然振動數(shù)一致或接近的情形形成共振狀態(tài)。所以電磁噪音產(chǎn)生的因素，不單單只因為電磁力波的頻率，我們還需要了解電動機各部份的振動體自然振動頻率。

責任編輯：新鄉(xiāng)德誠振動電機廠家

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