降低異步電動機噪聲的設計方法分析

紀繁詳

海軍駐哈爾濱地區艦船配套軍事代表室

降低異步電動機噪聲的設計方法分析

紀繁詳

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對于異步電動機而言，降低其噪聲的最好辦法就是從異步電動機的設計入手，從源頭切斷噪聲的產生。也正因如此，對降低異步電動機噪聲的設計進行深入的分析與研究則顯得尤為重要。本文筆者即結合個人多年從事電動機設計的實踐工作經驗與相關參考文獻，對降低異步電動機噪聲的設計方法進行粗淺的探討，以供參考。

異步電動機；噪聲原因；降低噪聲設計

前言

造成異步電動機噪聲的原因很多，有異步電動機機械本身的問題，也有人為操作上的問題，因此，要想及時有效的解決異步電動機噪聲問題，就必須對產生異步電動機噪聲的主要原因有一個清楚的了解。本文筆者即結合個人從年從事電動機設計的實踐工作經驗，就產生異步電動機噪聲的原因及降低異步電動機噪聲的設計方法進行粗淺的探討，以期為企業營造一個舒適的工作環境，提高異步電動機的使用壽命做出有益的參考。

1.產生異步電動機噪聲的原因

通過大量數據與案例分析，我們可以清楚的看到，產生異步電動機噪聲的原因多種多樣，其中主要表現在以下幾方面：

第一，電磁干擾造成異步電動機產生噪聲。在異步電動機的附近，往往其磁場活動較為活躍，且異步電動機設備本身承載著大量的電流，在高速運轉過程中就會使異步電動機的附近產生一個磁場，而長時間處于這個磁場之中，異步電動機就會產生噪聲，如若不加以控制、管理，噪聲勢必會越來越大。

第二，持續性電壓使得異步電動機的噪聲越來越大。可以說要想保證異步電動機周圍磁場的穩定性，離不開持續供應的電磁，也正是這個供電特點，使得異步電動機擁有的持續性電壓與電流直接造成了異步電動機的噪聲。特別是始終不變的持續性電壓，會使得異步電動機周圍的磁場持續不變且越來越大，而噪聲也隨之變得更大。

第三，因繞組問題造成異步電動機產生噪聲。在異步電動機的實際運行中，往往會因為異步電動機內部的繞組不對稱，或者是內部繞組出現斷裂問題，而使得異步電動機的噪聲也隨之變大。而此時的繞組內部會發生短路或電流不平衡問題，相關工作人員可以根據此種明顯現象進行記錄、考察，并及時采取有效的解決辦法。

第四，異步電動機電流測試造成異步電動機產生噪聲。噪聲因對固定繞組不對稱或內部斷裂的地方進行檢測，很多地方都不存在定子電流的波動，從此可以認為是噪聲產生的主要方式之一，但是，隨著我國的異步電動機科學技術逐漸發展起來，就能夠通過這種波動指導鑒別電磁噪聲。

2.對降低異步電動機噪聲設計方法的分析

通過上本對產生異步電動機噪聲原因的分析，以下筆者提出在異步電動機設計中，對降低異步電動機噪聲設計方法。

從對異步電動機的合理設計入手，是進一步降低或減少異步電動機噪聲最為有效的手段。只有分貝達到一定程度之上，我們才能將其稱之為噪聲。而通過大量數據分析，我們可以得知，在異步電動機的實際運行中，產生噪聲的原因多種多樣，也正因如此，為了進一步降低異步電動機噪聲，降低噪聲污染，我們就必須從引發異步電動機噪聲的內、外部整體環境入手，對其進行合理的設計，進而從源頭上切斷異步電動機噪聲的產生。

尤其是通過系統的分析與驗證，我們可以清楚的認識到，電動機的電磁噪聲其主要是因為氣隙的高次諧波磁通密度產生的徑向作用力所致，因此，要想顯著的降低異步電動機的電磁噪聲，則可通過降低高次諧波磁通密度的方法，如：將槽口做成封閉的或者做成口徑狹窄的。也可以使用磁性槽楔進一步降低磁通密度的方法，降低電磁噪聲，這也是行之有效的方法之一。然而在大異步電動機上則不適宜使用上述方法，因為其會導致扭振進而增大噪聲，可改為斜槽的方式。而通過實驗表明雖然轉子斜槽是一個定子槽距可產生減小噪聲與振動的最佳效果，能夠最大程度降低電磁力作用。但是，如若定子鐵心的固有振動頻率與電磁力的振動頻率相同，那勢必會因此產生共振，加大噪聲污染。所以，有效的避免共振問題也是十分重要的，可通過使用定子繞組中的并聯路數來進一步降低共振，避免噪聲。

而目前在空氣動力噪聲控制上，其最常見的方法有以下幾種：

第一，將異步電動機的空氣冷卻方式改為水冷模式。雖然這種設計改變手段，能夠對異步電動機的噪聲進行有效的控制，但是由于其在整個設計施工過程中，投資較高、施工較為復雜，因此，在實際生產中并不常常使用。

第二，對異步電動機的風扇葉片形狀進行改變。

第三，在異步電動機上安裝消聲裝置。可以說在異步電動機上安裝消聲裝置是目前降低異步電動機噪聲的最主要設計手段，這是因為消聲裝置能夠抑制電磁噪聲的傳播。因此，在異步電動機的設計中，為了能夠進一步降低異步電動機噪聲，我們應該根據廠家的實際材料性質、軸承質量和零部件加工精度等確定本廠的加工工藝方案。從工藝角度來說,主要是從裝配角度如何消除由軸承質量和裝配等引起的機械噪聲。一方面，選用高質量的軸承。軸承與轉軸或軸承與軸承座之間的配合應適當,并控制好軸承熱套時的溫度及時間。不允許有碰傷、劃傷、壓坑、針孔和劃痕等缺陷及多余物。不同種類的軸承,需按其安裝工藝的要求安裝。減少由于多次裝卸軸承,導致軸承的配合力減少,引起的振動產生的噪聲；第一方面，轉子動平衡不好是異步電動機機械噪聲的主要來源,所以要提高轉子的動平衡檢驗精度,盡量減少偏心的影響。以減少由于轉子質量不均所產生的機械振動,降低異步電動機的噪聲。此外，異步電動機的間隙,也是產生噪聲的來源之一,在裝配后憑借工人的經驗對異步電動機進行間隙的檢查,是異步電動機裝配過程中非常關鍵的步驟。

結束語

總之，異步電動機的噪聲作為考核異步電動機的一項重要指標，其早已引起了全社會的高度關注。也正因如此，在異步電動機的設計、生產、制作中，我們更應該熟練掌握異步電動機產生噪聲的原因，對癥下藥，并且不斷的創新異步電動機的噪聲設計工作，也只有如此，才能真正確保有效降低異步電動機的噪聲污染，提供更為舒適的工作環境。

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