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电机电磁噪声是如何产生的?

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发表于 2018-2-21 17:45:42 | 显示全部楼层 |阅读模式
微信用户求助:电机电磁噪声是如何产生的?
电机运行过程中受电磁力作用引起的振动,经过电动机本身传播到其周围空间,造成空气中质点的振动而引起声波。当声波的频率在20Hz~20kHz范围时候,就能被人耳感觉出来,这就是所谓的电磁噪声。 电机产生电磁噪声的主要原因是存在谐波分量,特别是那些频率和机座频率相对接近的谐波,这些谐波有可能引起共振而导致震动过大,产生了很大的噪声。
电机的电磁噪声是由在时间上和空间上作变化,并由电机各部分之间作用的磁拉力引起的。拿常见的异步电机电磁噪声来分析,原因如下:
1、 气隙空间的磁场可以看作一个旋转力波,它产生的径向力波引起定子和转子发生径向变形以及周期性震动,引起了电磁噪声。
2、气隙磁场中除了电源基波的分量意外,还存在高次谐波分量,高次谐波的径向力波同样会分别作用于定转子铁心上,引起它们产生径向变形以及周期震动,在一般条件下,对高次谐波而言,电动机转子刚度相对较强,所以定子铁心的径向变形是主要的,可能造成了较大的噪声。
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3、定子铁心的不同阶次谐波变形,会有不同的固有频率,当径向力波的频率与铁心的某个固有频率接近或相等的时候,就会造成“共振”。在这种状态下,就是径向力的波幅不大的情况下,也会引起铁心变形、周期性震动同时产生较大噪声。
4、 定子变形后造成了周围空气振动,进而产生噪声。这时候定子相当于一个声辐射器。
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5、 当铁心饱和的时候,将会造成磁场正弦分布的顶部变得平坦,在磁场分布中加大了三次谐波分量,这样会引起电磁噪声增加。
6、定转子槽一般都是开口的,气隙磁导在旋转过程中也是在变化和波动的。气隙磁场中出现了很多由于槽开口引入的谐波而引起噪音。
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大家都想到选择合理的气隙,但是异步电机因为需要从电网上吸收无功电流建立励磁磁场,因此异步电机气隙不能太大,否则会造成电机功率的降低。同时也不能太小,太小了就会给生产制造增加困难,并且有可能因定转子同心度不够产生的单边磁拉力引起轴变形而造成定转子擦铁。增加槽数也是一种方法,但是这将会引起电机的铜材料用量增加和绝缘材料用量的增加,也就是增加电机的成本。一般为了减低齿谐波,异步电机一般都会采用了转子斜槽。然而同步电机因转子斜极不方便而采用定子斜槽,一般都斜一个定子齿距。磁性槽楔在中小型电机中通常都不会被采用。在实际生产过程中,中小型电机降低噪声的主要方法还是选择合适的槽配合同时选择合适的气隙以及斜槽。另外机械结构的加工精度以及装配都会对电机的噪声产生很大的影响,这点和设备有很大关系。

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