電機噪聲：如何識別磁噪聲的原因并實施解決方案？

我們經(jīng)常遇到電機有噪音的情況。接下來，與您討論分析和處理我遇到的情況的原因。

所有噪聲都是由通過空氣、液體或固體材料傳播壓力波的機械力產(chǎn)生的，人類聽覺范圍內(nèi)的噪聲頻率通常在20 Hz至20 kHz之間。電機中的磁噪聲，也稱為“電磁”或“電”噪聲，是由磁化部件在其交變磁場中的吸引力和排斥力產(chǎn)生的機械力（如壓力）引起的。只有在電機開啟時，交變磁場才會以兩倍于電源頻率（如嗡嗡聲）的頻率激發(fā)振動和噪聲，如果斷電后噪聲立即停止，則源為磁噪聲。


西瑪電機噪聲主要來自三個方面：空氣噪聲、機械噪聲和電磁噪聲，但有時電路的內(nèi)部噪聲也被列為噪聲源之一。電路的內(nèi)部噪聲主要來自電路的自激、電源的嗡嗡聲、電路元件中電子流的波動和自由電子的熱運動。

磁性噪聲通常是兩極和四極電機的第二大噪聲源（風(fēng)阻是#1噪聲源），也可能是六極或多極電機的主要噪聲源。這主要是因為低速磁芯定子中的殘余硅鋼片深度小于極數(shù)較少的高速磁芯（見圖），而2極和6極定子鐵芯中的殘余硅鋼片使其變形更輕，產(chǎn)生振幅更大、力更小的振動。由于氣隙小以及軸承和殼體不匹配的偏心效應(yīng)，具有六個或更多極的低速電機往往會產(chǎn)生更高的噪聲級。

當(dāng)磁噪聲是主要來源時，當(dāng)施加負(fù)載時，電機的整體噪聲水平會增加。通常，對于兩極和四極電機，怠速和滿載時的總噪聲級差異很小。但對于六極或更多的多極西瑪電機，可能會有很大的變化。電機設(shè)計者通過使氣隙盡可能大（同時保持可接受的功率因數(shù)）來管理磁噪聲，他們可以減少氣隙變化引起的磁力，并通過使用更長的磁芯來降低氣隙磁通密度，這通常會提高功率因數(shù)。

選擇高質(zhì)量軸承。軸承與軸或軸承與軸承座的配合應(yīng)足夠，并應(yīng)控制好軸承收縮的溫度和時間。

另一個考慮因素是，閉合槽不會導(dǎo)致磁噪聲增加，這解釋了為什么設(shè)計師更喜歡閉合槽轉(zhuǎn)子。它們也喜歡半封閉槽，為隨機纏繞的定子提供最小開口，盡管更寬的槽開口更容易纏繞插入。


與之相關(guān)的一種磁噪聲形式是滑動噪聲，這是一種體積相對較小的低頻高頻分量反彈，由于其是間歇性的，因此可能會令人討厭。作為滑動的函數(shù)，在負(fù)載下更為明顯，頻率直接隨滑動而變化。原因可能是轉(zhuǎn)子桿或端環(huán)打開，但滑動噪音通常與轉(zhuǎn)子的均勻性誤差有關(guān)，補救方法是更換新轉(zhuǎn)子。

傾斜轉(zhuǎn)子槽可以降低磁噪聲，但對于傾斜槽的數(shù)量，甚至對于計算其對產(chǎn)生的噪聲的影響的準(zhǔn)確方法，都沒有達成一致意見。一個常見的建議是傾斜至少有一個轉(zhuǎn)子或定子槽的轉(zhuǎn)子（以槽數(shù)較少的為準(zhǔn)），任何較小的偏差都不會顯著降低磁噪聲，較大的偏差通常會降低電機性能。

不均勻的氣隙會產(chǎn)生不平衡的磁吸力，從而向最小的氣隙產(chǎn)生更強的磁力，從而使定子、轉(zhuǎn)子和機架變形，同時產(chǎn)生電磁噪聲。降低電壓運行電機是一種簡單的診斷工具。例如，如果電機在全電壓下有噪音，但在一半額定電壓下聲音良好，則應(yīng)關(guān)注氣隙和諸如加工不良的外殼或轉(zhuǎn)子偏心等問題。氣隙不均勻的原因是：偏心轉(zhuǎn)子和偏心定子的彎曲軸頸，以及轉(zhuǎn)子體的非同心軸瓦（或套筒軸承）。端蓋和定子之間的配合沒有同心變形。制造差異對低速電機磁噪聲的影響比對兩極電機的影響更大，因為四極或多極電機的氣隙比兩極電機小得多，使其誤差幅度小得多。


西瑪電機定轉(zhuǎn)子摩擦、動平衡損壞、軸承和軸承套筒磨損、電機本體共振產(chǎn)生機械噪聲。

最后：

識別西安西瑪電機中的噪聲源通常比糾正噪聲源更困難，有條不紊的調(diào)查方法可以限制可能性并簡化問題的解決。如果噪聲是由電機設(shè)計中的某個因素（如制造缺陷或異常）引起的，解決方法是找到電機中主磁鐵噪聲的來源，并選擇適當(dāng)?shù)姆椒▉頊p少或消除噪聲。

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