噪音是各種頻率和強度的雜聲的組合，這種惱人的噪音對人類的危害是眾所周知的。噪音往往伴隨著振動，過度振動會損壞其他設(shè)備。噪聲水平反映了產(chǎn)品的設(shè)計和制造水平，是衡量產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標(biāo)。現(xiàn)在人們已經(jīng)普遍意識到降低噪音的重要性。電機(jī)設(shè)計者、制造商和操作者需要更多關(guān)于電機(jī)噪聲的知識。比如要搞清楚電機(jī)噪聲是怎么產(chǎn)生的，和哪些因素有關(guān)，希望在設(shè)計階段就能預(yù)測到電機(jī)實際運行時產(chǎn)生的噪聲，同時還要知道降低噪聲的方法等。

電磁噪聲是由交變電磁場引起的某些機(jī)械零件或空間體積的振動而引起的。對于電機(jī)來說，不穩(wěn)定的電源也會激發(fā)定子振動，產(chǎn)生噪聲。電磁噪聲的主要特征與交變電磁場的特性、受迫振動部位和空間的大小和形狀有關(guān)。較高頻率的電磁噪聲，也稱為電磁嘯叫。

電磁噪聲的原因分析

電機(jī)運行時，氣隙中存在基波磁場和一系列諧波磁場。這些磁場相互作用產(chǎn)生切向力，從而產(chǎn)生隨時間和空間變化的切向電磁轉(zhuǎn)矩和徑向力。

電機(jī)氣隙中一般存在各種時間和頻率的旋轉(zhuǎn)徑向電磁力波。每個徑向力波分別作用在定子鐵芯和轉(zhuǎn)子鐵芯上，使定子鐵芯、底座和轉(zhuǎn)子發(fā)生隨時間周期性變化的徑向變形，即發(fā)生振動，振動頻率為力波的頻率。由于轉(zhuǎn)子鐵心的剛度很高，產(chǎn)生的振動很小，一般只考慮定子鐵心和機(jī)座的振動。電磁噪聲主要是定子振動引起的空氣傳播噪聲，使周圍空氣脈動。

徑向力波的階數(shù)越低，鐵芯彎曲變形相鄰兩點之間的距離越遠(yuǎn)，鐵芯剛度相對較差，徑向變形越大。定子鐵芯的變形與力波的四次方成反比，與力波的振幅成正比。因此，振幅較大的低階徑向力波是電磁噪聲的主要來源。另外需要注意的是，芯體和底座都有一定的固有振動頻率。當(dāng)徑向力波頻率接近甚至等于固有頻率時，就會發(fā)生共振，鐵心振動和輻射噪聲會大大增加。

因為基波磁場的幅度大，如果沒有基波磁場，電機(jī)就無法工作，因此無法避免其產(chǎn)生的倍頻噪聲。但由于其力波頻率高(二極電機(jī)除外)、頻率低、噪聲輻射效率低，除了功率較大的二極電機(jī)外，倍頻噪聲一般較低。

電機(jī)主要噪聲源分析

電機(jī)的主要噪聲源是電磁噪聲、機(jī)械噪聲和通風(fēng)噪聲。

電磁噪聲

電機(jī)氣隙中磁場的相互作用產(chǎn)生隨時間和空間變化的徑向力，使定子鐵芯和底座隨時間周期性變形，即定子振動。電磁噪聲主要是定子振動使周圍空氣脈動而產(chǎn)生的氣載噪聲。

機(jī)械噪音

轉(zhuǎn)子不平衡引起的離心力引起的機(jī)械振動和噪聲、軸承振動噪聲、電刷與集電環(huán)或換向器的滑動接觸噪聲、軸承振動激發(fā)的端蓋軸向振動噪聲等。

通風(fēng)噪音

或風(fēng)機(jī)等通風(fēng)元件和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的空氣渦流噪聲，或風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動或氣體撞擊障礙物產(chǎn)生的冷卻空氣周期性脈動產(chǎn)生的單頻噪聲，或風(fēng)道內(nèi)薄壁件共振或風(fēng)道設(shè)計不合理產(chǎn)生的“笛聲”。

電機(jī)電磁噪聲識別

電機(jī)的電磁噪聲隨磁場強度、負(fù)載電流和轉(zhuǎn)速而變化。利用這一特性，可以采用以下方法對其進(jìn)行識別。

突然斷電法。因為機(jī)械慣性比這個慢得多

●改變電壓法。由于異步電動機(jī)轉(zhuǎn)速隨電壓變化不大，當(dāng)改變電壓時，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。

●對拖法。用一臺低噪聲電動機(jī)拖動有噪聲的被試電動機(jī)，這時如果噪聲降低或消失，則說明被拖動的電動機(jī)噪聲是電磁噪聲。

電磁噪聲計算

電磁噪聲是電機(jī)的主要噪聲源之一，在多極數(shù)電機(jī)或通風(fēng)噪聲較低的電機(jī)中，電磁噪聲就顯得比較突出，一般情況下它隨電機(jī)功率增大而增加，而且是負(fù)載時噪聲增大的根源。該噪聲與電機(jī)的電磁設(shè)計參數(shù)密切相關(guān)，如設(shè)計不當(dāng)，電磁噪聲將會十分明顯，有可能成為超過其他噪聲的主要噪聲源。因此，研究電機(jī)電磁噪聲產(chǎn)生原因、電機(jī)設(shè)計參數(shù)與電磁噪聲關(guān)系和電磁噪聲計算方法，對于在設(shè)計階段預(yù)計和控制電機(jī)噪聲有重要意義。

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