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浅析异步电动机的噪声判别与处理

发布时间：2013-01-21 浏览次数：546

　　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
　　电动机是目前厂矿企业使用Z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Z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，则说明电动机噪声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，Z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。