如何降低振動(dòng)電機(jī)噪音的研究

    隨著現(xiàn)代生活的發(fā)展，噪聲的影響越來(lái)越受到重視，而振動(dòng)電機(jī)是產(chǎn)生環(huán)境噪聲的主要因素之一，因此降低電機(jī)的噪聲成為重要的研究課題。振動(dòng)電機(jī)的電磁噪聲是噪聲的主要組成部分，它不僅影響電機(jī)的可靠性運(yùn)行，而且很大程度上影響人們的日常生活。預(yù)測(cè)電機(jī)的噪聲，需要考慮定轉(zhuǎn)子兩方面的因素，研究電機(jī)定子模態(tài)以及定轉(zhuǎn)子槽配合具有很重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。國(guó)內(nèi)外的專家學(xué)者對(duì)各類電機(jī)的噪聲和振動(dòng)問(wèn)題，進(jìn)行了較廣泛的研究。本文針對(duì)某振動(dòng)電機(jī)，利用ANSYS軟件對(duì)電機(jī)的定子結(jié)構(gòu)建立模型進(jìn)行分析，以及通過(guò)公式計(jì)算電機(jī)定子的固有頻率，并將兩者比較;同時(shí)分析定轉(zhuǎn)子槽配合對(duì)電機(jī)噪聲的影響。為抑制電機(jī)噪聲提供了理論依據(jù)，為振動(dòng)電機(jī)的技術(shù)進(jìn)步提供一定的參考價(jià)值。

1振動(dòng)電機(jī)定子的模態(tài)分析

1．1定子沖片模態(tài)計(jì)算分析

    多年來(lái)，在計(jì)算定子固有頻率的理論公式中，都存在不同程度的不足，沒(méi)有較為準(zhǔn)確全面的定子模態(tài)分析計(jì)算方法。在模態(tài)分析的過(guò)程中，可以忽略定子繞組對(duì)定子固有頻率的影響。要考慮包括機(jī)座、外殼在內(nèi)的影響因素，因?yàn)檎駝?dòng)電機(jī)定子鐵心都?jí)喝霗C(jī)殼中，增加了定子鐵心的質(zhì)量和剛度。很多文獻(xiàn)針對(duì)振動(dòng)電機(jī)的定子、轉(zhuǎn)子、外殼等分別進(jìn)行分析研究，得出不同的定子模態(tài)頻率。本文考慮外殼對(duì)固有頻率的影響，假設(shè)定子鐵心與外殼的剛度并聯(lián)，則總的剛度、質(zhì)量分別為其剛度和質(zhì)量相加，其定子鐵心的固有頻率計(jì)算公式。

2定子沖片模態(tài)仿真分析
    在定子模態(tài)分析中，固有頻率的計(jì)算一般可認(rèn)為是無(wú)阻尼自由振動(dòng)。在電機(jī)的定子振動(dòng)中，電磁力作用在定子鐵心表面產(chǎn)生振動(dòng)與噪聲。定子振動(dòng)中以徑向振動(dòng)為主，而且定子鐵心具有各向同性特性，所以對(duì)定子沖片采用ANSYS的二維模態(tài)分析方法。電機(jī)主要受到作用于定子上的電磁力的激勵(lì)，產(chǎn)生了噪聲和振動(dòng)，并且以徑向振動(dòng)為主，因此對(duì)電機(jī)定子沖片采用二維模態(tài)分析，能夠反映電機(jī)的振動(dòng)模型。

3試驗(yàn)數(shù)據(jù)

    在對(duì)電機(jī)進(jìn)行測(cè)試時(shí)，將電機(jī)安放在半消音室測(cè)試平臺(tái)上，上部懸掛一個(gè)半球狀的測(cè)聲裝置，對(duì)電機(jī)各個(gè)測(cè)試點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試，求得其平均聲壓級(jí)。針對(duì)相同定子不同轉(zhuǎn)子槽數(shù)的電機(jī)，其中一個(gè)為44槽轉(zhuǎn)子的電機(jī)，另一個(gè)為38槽轉(zhuǎn)子的電機(jī)，測(cè)得其聲壓級(jí)，進(jìn)而分析轉(zhuǎn)子槽數(shù)對(duì)其噪聲級(jí)的影響。試驗(yàn)結(jié)果給出了不同測(cè)點(diǎn)及50/60Hz下的噪聲值。不同的轉(zhuǎn)子槽數(shù)可以影響電機(jī)的整體噪聲級(jí)。其中44槽轉(zhuǎn)子的電機(jī)比38槽轉(zhuǎn)子電機(jī)的噪聲級(jí)低，說(shuō)明在相同定子下，44槽轉(zhuǎn)子與其定子在槽配合上比38槽的噪聲級(jí)更低，不同槽配合下電源頻率對(duì)噪聲影響較大。

4結(jié)語(yǔ)

    針對(duì)振動(dòng)電機(jī)的噪聲，利用軟件及試驗(yàn)方法，分別分析定轉(zhuǎn)子對(duì)噪聲的影響。得出結(jié)論:

    (1)在電機(jī)產(chǎn)生共振的頻率段內(nèi)會(huì)產(chǎn)生較大的噪聲，所以在電機(jī)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，盡量避免定子固有頻率與力波頻率相近的頻段。通過(guò)定子模態(tài)分析，可以得到其固有頻率和模態(tài)數(shù)。通過(guò)其與力波頻率及力波階次的比較，可以有效避免電機(jī)共振的發(fā)生。

    (2)不同的轉(zhuǎn)子槽數(shù)會(huì)導(dǎo)致電機(jī)整體噪聲級(jí)的不同。在相同定子情況下，44槽轉(zhuǎn)子的電機(jī)比38槽轉(zhuǎn)子電機(jī)的噪聲級(jí)低，不同槽配合下電源頻率對(duì)噪聲影響較大。

聯(lián)系電話13072684455（微信同步）