電機(jī)的振動(dòng)及噪音

1、電機(jī)的振動(dòng)及噪音    一般評(píng)估電機(jī)的品質(zhì)除了運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)之各特性外，以人之五感判斷振動(dòng)及噪音的情形較多。而微型電機(jī)產(chǎn)生的振動(dòng)噪音，主要有：1、機(jī)械振動(dòng)噪音，為轉(zhuǎn)子的不平衡重量，產(chǎn)生相當(dāng)轉(zhuǎn)數(shù)的振動(dòng)。 2、電機(jī)軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)，正常的情形產(chǎn)生自然音，精密小型微型電機(jī)或減速電機(jī)情形以外，幾乎不會(huì)有問(wèn)題。但軸承自然的振動(dòng)與電機(jī)構(gòu)成部材料的共振，軸承的軸方向氣彈簧常數(shù)使轉(zhuǎn)子的軸方向振動(dòng)，潤(rùn)滑不良產(chǎn)生摩擦音等問(wèn)題產(chǎn)生。 3、電刷滑動(dòng)，具有電刷的DC電機(jī)或整流子電機(jī)，會(huì)產(chǎn)生電刷的噪音。 4、流體噪音，風(fēng)扇或轉(zhuǎn)子引起通風(fēng)噪音對(duì)電機(jī)很難避免，很多情形左右電機(jī)整體的噪音，除風(fēng)扇的葉片

2、或鐵心的齒引起氣笛音外，也有必要注意通風(fēng)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(jī)械性振動(dòng)的產(chǎn)生原因與對(duì)策1、轉(zhuǎn)子的不平衡振動(dòng)A、原因：·制造時(shí)的殘留不平衡。 ·長(zhǎng)期間運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生塵埃的多量附著。 ·運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)熱應(yīng)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(jié)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(duì)策：·抑制轉(zhuǎn)子不平衡量。 &

3、#183;維護(hù)到容許不平衡量以?xún)?nèi)。 ·軸與鐵心過(guò)度緊配的改善。 ·對(duì)熱膨脹的異方性，設(shè)計(jì)改善。 ·強(qiáng)度設(shè)計(jì)或裝配的改善。 ·軸強(qiáng)度設(shè)計(jì)的修正，軸聯(lián)結(jié)器的種類(lèi)變更以及直結(jié)對(duì)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(dòng)與噪音A、原因：·軸承內(nèi)部的傷。 ·軸承的軸方向異常振動(dòng)，軸方向氣彈簧常數(shù)與轉(zhuǎn)子質(zhì)量組成振動(dòng)系統(tǒng)的激振。 ·摩擦音：圓柱滾動(dòng)軸承或大徑高速滾珠軸承產(chǎn)生潤(rùn)滑不良與軸承間隙起因。B、對(duì)策：·軸承的替換。 ·適當(dāng)軸方向氣彈簧預(yù)壓給軸承間隙的變動(dòng)。 ·選

4、擇軟的滑脂或低溫性?xún)?yōu)秀的滑脂，殘留間隙使小(須注意溫升問(wèn)題)。3、電刷滑動(dòng)音A、原因：·整流子與電刷的滑動(dòng)時(shí)的振動(dòng)電刷保持器激振產(chǎn)生B、對(duì)策：·握刷的彈性支持、選擇電刷材質(zhì)與形狀、抑制側(cè)壓引起的電刷振動(dòng)及提高整流子的精度等。二、流體噪音的產(chǎn)生與對(duì)策微型電機(jī)的流體噪音中，主要為冷卻用的風(fēng)扇引起的噪音。此外，轉(zhuǎn)子鐵心的槽開(kāi)口部接近靜止側(cè)的部份，變成顯著氣笛音，再則通風(fēng)路等如存在共鳴空間，產(chǎn)生顯著的共鳴者。1、風(fēng)扇噪音的大?。?微型電機(jī)一般求兩方向轉(zhuǎn)動(dòng)，風(fēng)扇的葉片為徑向直線(xiàn)葉片，效率不良，而且噪音大。噪音值約由下式來(lái)求。但測(cè)定電機(jī)的軸中心高度，距離有m的情形。噪音dB(A)=70

5、 log D+50 log N+D：葉片的外徑（m）， N:每秒的轉(zhuǎn)數(shù)， ：常數(shù)，由上式，降低噪音位準(zhǔn)，以減少風(fēng)扇的外徑較重要。但吐出風(fēng)量與風(fēng)壓低下，與這些的配合變成重要。風(fēng)扇在外框的內(nèi)部時(shí)有減音或遮音效果。2、風(fēng)扇噪音的頻率依不同類(lèi)型而有差異。·壓力噪音，為風(fēng)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(dòng)的擾亂起因者，徑向直線(xiàn)葉片的風(fēng)扇，微型電機(jī)的用途上可說(shuō)不可避免。 ·風(fēng)扇與其它部份的干涉引起的氣笛音，為接近轉(zhuǎn)動(dòng)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(yīng)電機(jī)）有關(guān)電磁噪音，其電磁噪音由耳朵的聽(tīng)感感度良好頻率HZ以上的頻率帶域

6、，單一或復(fù)數(shù)的特定頻率音組成，特別與定子共振時(shí)變成顯著的噪音。感應(yīng)電機(jī)較DC電機(jī)常有電磁噪音問(wèn)題，因此以感應(yīng)電機(jī)為中心說(shuō)明。電磁噪音感應(yīng)電機(jī)通稱(chēng)“磁音”，對(duì)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(yīng)電機(jī)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(dòng)。主要產(chǎn)生電磁噪聲之氣隙高諧波磁通原因者，有A、繞線(xiàn)分布引起的磁動(dòng)勢(shì)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(xiàn)圈、磁路等不平衡

7、引起的高諧波。 F、槽磁導(dǎo)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(shí)間高諧波磁通。2.電磁噪音防止對(duì)策：A.由微型電機(jī)設(shè)計(jì)上·適當(dāng)槽數(shù)組合 ·采用特殊槽 ·斜槽化 ·選擇線(xiàn)圈節(jié)距 ·正弦波繞線(xiàn) ·采用分?jǐn)?shù)槽繞線(xiàn) ·氣隙、齒、軛鐵部之磁通密度的適當(dāng)化 ·轉(zhuǎn)子槽部極與厚度的均等化 ·采用磁性楔 ·氣隙的擴(kuò)大B.由機(jī)械設(shè)計(jì)上·消除靜的偏心，提高加工·裝配精度。 ·對(duì)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(shù)。 ·磁路使不造成不平衡的構(gòu)造以及制造，特別轉(zhuǎn)子導(dǎo)體的電阻，絕緣或軸的斷面形狀。 ·定子、轉(zhuǎn)子避免與電機(jī)構(gòu)成部材料的共振。 ·避免與電機(jī)裝置機(jī)構(gòu)產(chǎn)生共振。 ·定子鐵心或軸承支持部的彈性、防振支持。 ·由電機(jī)外部的遮音或防音的構(gòu)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