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摘要:本文系统分析和归纳了异步电动机产生噪声的原因,并针对性地提出噪音的判别方法,总结出降低和解决电动机噪音的处理措施。
关键词:电动机;噪声;判别;处理
Abstract: this paper analyzed and concluded the asynchronous motor noise reasons, and pointed proposed identification method of noise, summarized the lower and solve motor noise processing measures.
Keywords: motor; Noise; Discrimination; processing
中图分类号: TM32文献标识码:A 文章编号:
电动机是目前厂矿企业使用最广泛的动力设备,同时也是环境污染的主要噪声来源之一。噪声不仅影响了人们的生活和工作环境,对人体健康造成一定危害,而且使人们的工作效率降低。持续的噪声会使人的听觉器官、神经系统、消化系统和视觉器官等受到不利影响。普遍认为:作用于人耳的声强超过85dB,就必须采取控制和防护措施。通常电动机的噪声和振动是同时发生的。电动机噪声主要包括机械振动噪声、电磁噪声和通风噪声。
1 异步电动机产生噪声的原因
1.1机械方面原因
因机械方面产生噪音的原因与电动机的制造工艺有关,主要有转子固定键未拧紧,有松动现象;未做风扇静平衡,或做的精度不够;转子不平衡,未做静、动平衡检查; 定、转子铁心变形;转轴弯曲,定、转子相擦;地脚固定不稳,安装不正、不牢固;铁心及铁心齿压板松动;零部件加工不同心,装配公差不合理; 电动机组装和安装质量不好;端盖、轴承盖螺丝未拧紧或装偏等。
1.2 电磁方面原因
因电磁方面产生噪声的原因主要有电动机三相绕组不平衡;绕组有短路或断路故障;电刷接触不好,压力过大、过小,刷质不符合要求;断笼或端环开裂、松动;改极时,定、转子 槽数配合不适合;集电环的短接片与短路环接触不稳定;电源供电质量不好,三相不平衡,有高次谐波等。
1.3 通风方面原因
因通风方面造成噪声过大主要和电动机的使用维护不当有关,主要有风扇有缺陷或损坏,如掉叶、变形、风扇不平衡产生噪声和振动;风扇在轴上固定不牢固;风罩与风叶之间的间隙不合适,过小或偏斜;风路局部堵塞等。
2噪声的判别方法
2.1 机械噪声判别法
机械噪声与外施电压大小和负载电流无关,如果噪声不稳定,时高时低,那就是机械噪声,因为通风噪声是稳定的。
2.2 电磁噪声判别法
电磁噪声大小随磁场强弱、负载电流大小以及转速高低而变,利用这个特征,可采取下面办法进行判别。
(1)突然断电法:由于机械惯性比电磁过渡过程慢得多,突然断电后排除了电磁因素的影响,这时电动机转速几乎不变,如果这时噪声突然消失或显著降低,可断定是电磁原因产生的噪声。
(2)改变电压法:由于异步电动机转速随电压变化不大,当改变电压时,机械噪声和通风噪声基本不变,但电磁噪声随电压变化很大。
(3)对拖法:用一台低噪声电动机拖动有噪声的被试电动机,这时噪声降低或消失,则说明被拖动得电动机噪声是电磁噪声。
(4) 如果电磁噪声是因绕组不对称,匝间短路等缺陷引起,则三相电流不平衡,如因转子断笼或绕线转子三相绕组不对称引起,则定子电流有波动。
2.3 通风噪声判别法
(1)去掉风扇或堵住风口,让电机在无通风气流情况下运转,这时如果电动机噪声消失或显著减弱,则说明是通风噪声引起的。
(2)改变测量噪声的位置进行判别,因为以通风噪声为主的电动机,在电动机进口处和风扇附近处噪声最强,距离进风和出风口较远后测量噪声明显降低,则说明噪声和通风有关。
(3) 磁噪声和机械噪声有时不稳定,时高时低,而通风噪声通常是稳定的,用外径和型式不同的风扇,在不同转速下试运转,如果电动机噪声有明显差别,则说明电动机噪聲主要是通风噪声引起的。
(4) 械噪声或电磁噪声较大的电动机,往往振动也大,但通风噪声与电动机振动关系不大。
3 降低电动机噪声的措施
3.1 降低机械方面引起噪声的措施
紧固所有装配件上的紧固螺栓,保证端盖,轴承盖,定、转子铁心,固定键,齿端板,风扇座,集流装置等配合不松动; 选用的轴承和润滑油,选用超精研磨、波纹度小于.2μm的电动机专用轴承,可降低轴承噪声; 装配轴承时要采用合理工具,最好热套,严禁猛打猛敲,使轴承受力不均;增强修配零部件的机械强度的精度;校正转子平衡;提高电动机组装质量,保证同心度,与机械设备联接要正确,做好确定中心工作;电刷硬度适当降低,刷压要合适,电刷在刷盒内间隙要合适(一般0.1mm左右);检查铁心的偏心情况,必要时可适当车圆转子表面(控制切削量0.10-0.20mm)。
3.2 降低电磁方面引起噪声和振动的措施
三相绕组在设计和安排上要三相对称;检查绕组故障,要及时处理好,比如绕组存在匝间短路,或举刷装置的短路元件的接触不良,转子断笼端环开焊等故障;选择先进的绕组型式和合理的跨距以降低高次谐波,欲使高次谐波中ν次谐波消除,可使ν次谐波的短距系数为零,从而计算出合适的线圈跨距;采用磁性槽楔降低齿槽效应;提高气隙均匀度,按工艺要求正确组装和安装电动机;改极数时,要校核定、转子槽数是否适应新极数的要求。
3.3 降低通风方面引起噪声和振动的措施
当电动机容量有余时,比如负载率在30%以下,可适当减小风扇外径,以降低风扇转动引起的振动和噪声;调整风扇罩之间的间隙,使通风噪声降低; 电动机组装时,要使定、转子铁心径向通风沟对齐,否则会引起通风振动和噪声;只需单方向旋转的电动机,可考虑改用高效轴流风扇;提高定、转子绕组端部表面的平滑程度。
结语:电动机噪声的控制和降低可归纳为:在设计和制造过程中采取措施降低电磁方面的噪声,在使用和维护过程中采取措施降低机械方面的噪声,通过合理选型降低通风方面的噪声。
关键词:电动机;噪声;判别;处理
Abstract: this paper analyzed and concluded the asynchronous motor noise reasons, and pointed proposed identification method of noise, summarized the lower and solve motor noise processing measures.
Keywords: motor; Noise; Discrimination; processing
中图分类号: TM32文献标识码:A 文章编号:
电动机是目前厂矿企业使用最广泛的动力设备,同时也是环境污染的主要噪声来源之一。噪声不仅影响了人们的生活和工作环境,对人体健康造成一定危害,而且使人们的工作效率降低。持续的噪声会使人的听觉器官、神经系统、消化系统和视觉器官等受到不利影响。普遍认为:作用于人耳的声强超过85dB,就必须采取控制和防护措施。通常电动机的噪声和振动是同时发生的。电动机噪声主要包括机械振动噪声、电磁噪声和通风噪声。
1 异步电动机产生噪声的原因
1.1机械方面原因
因机械方面产生噪音的原因与电动机的制造工艺有关,主要有转子固定键未拧紧,有松动现象;未做风扇静平衡,或做的精度不够;转子不平衡,未做静、动平衡检查; 定、转子铁心变形;转轴弯曲,定、转子相擦;地脚固定不稳,安装不正、不牢固;铁心及铁心齿压板松动;零部件加工不同心,装配公差不合理; 电动机组装和安装质量不好;端盖、轴承盖螺丝未拧紧或装偏等。
1.2 电磁方面原因
因电磁方面产生噪声的原因主要有电动机三相绕组不平衡;绕组有短路或断路故障;电刷接触不好,压力过大、过小,刷质不符合要求;断笼或端环开裂、松动;改极时,定、转子 槽数配合不适合;集电环的短接片与短路环接触不稳定;电源供电质量不好,三相不平衡,有高次谐波等。
1.3 通风方面原因
因通风方面造成噪声过大主要和电动机的使用维护不当有关,主要有风扇有缺陷或损坏,如掉叶、变形、风扇不平衡产生噪声和振动;风扇在轴上固定不牢固;风罩与风叶之间的间隙不合适,过小或偏斜;风路局部堵塞等。
2噪声的判别方法
2.1 机械噪声判别法
机械噪声与外施电压大小和负载电流无关,如果噪声不稳定,时高时低,那就是机械噪声,因为通风噪声是稳定的。
2.2 电磁噪声判别法
电磁噪声大小随磁场强弱、负载电流大小以及转速高低而变,利用这个特征,可采取下面办法进行判别。
(1)突然断电法:由于机械惯性比电磁过渡过程慢得多,突然断电后排除了电磁因素的影响,这时电动机转速几乎不变,如果这时噪声突然消失或显著降低,可断定是电磁原因产生的噪声。
(2)改变电压法:由于异步电动机转速随电压变化不大,当改变电压时,机械噪声和通风噪声基本不变,但电磁噪声随电压变化很大。
(3)对拖法:用一台低噪声电动机拖动有噪声的被试电动机,这时噪声降低或消失,则说明被拖动得电动机噪声是电磁噪声。
(4) 如果电磁噪声是因绕组不对称,匝间短路等缺陷引起,则三相电流不平衡,如因转子断笼或绕线转子三相绕组不对称引起,则定子电流有波动。
2.3 通风噪声判别法
(1)去掉风扇或堵住风口,让电机在无通风气流情况下运转,这时如果电动机噪声消失或显著减弱,则说明是通风噪声引起的。
(2)改变测量噪声的位置进行判别,因为以通风噪声为主的电动机,在电动机进口处和风扇附近处噪声最强,距离进风和出风口较远后测量噪声明显降低,则说明噪声和通风有关。
(3) 磁噪声和机械噪声有时不稳定,时高时低,而通风噪声通常是稳定的,用外径和型式不同的风扇,在不同转速下试运转,如果电动机噪声有明显差别,则说明电动机噪聲主要是通风噪声引起的。
(4) 械噪声或电磁噪声较大的电动机,往往振动也大,但通风噪声与电动机振动关系不大。
3 降低电动机噪声的措施
3.1 降低机械方面引起噪声的措施
紧固所有装配件上的紧固螺栓,保证端盖,轴承盖,定、转子铁心,固定键,齿端板,风扇座,集流装置等配合不松动; 选用的轴承和润滑油,选用超精研磨、波纹度小于.2μm的电动机专用轴承,可降低轴承噪声; 装配轴承时要采用合理工具,最好热套,严禁猛打猛敲,使轴承受力不均;增强修配零部件的机械强度的精度;校正转子平衡;提高电动机组装质量,保证同心度,与机械设备联接要正确,做好确定中心工作;电刷硬度适当降低,刷压要合适,电刷在刷盒内间隙要合适(一般0.1mm左右);检查铁心的偏心情况,必要时可适当车圆转子表面(控制切削量0.10-0.20mm)。
3.2 降低电磁方面引起噪声和振动的措施
三相绕组在设计和安排上要三相对称;检查绕组故障,要及时处理好,比如绕组存在匝间短路,或举刷装置的短路元件的接触不良,转子断笼端环开焊等故障;选择先进的绕组型式和合理的跨距以降低高次谐波,欲使高次谐波中ν次谐波消除,可使ν次谐波的短距系数为零,从而计算出合适的线圈跨距;采用磁性槽楔降低齿槽效应;提高气隙均匀度,按工艺要求正确组装和安装电动机;改极数时,要校核定、转子槽数是否适应新极数的要求。
3.3 降低通风方面引起噪声和振动的措施
当电动机容量有余时,比如负载率在30%以下,可适当减小风扇外径,以降低风扇转动引起的振动和噪声;调整风扇罩之间的间隙,使通风噪声降低; 电动机组装时,要使定、转子铁心径向通风沟对齐,否则会引起通风振动和噪声;只需单方向旋转的电动机,可考虑改用高效轴流风扇;提高定、转子绕组端部表面的平滑程度。
结语:电动机噪声的控制和降低可归纳为:在设计和制造过程中采取措施降低电磁方面的噪声,在使用和维护过程中采取措施降低机械方面的噪声,通过合理选型降低通风方面的噪声。