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单相异步电机在线噪声测量技术

郑建勇

（东南大学，江苏南京 !%""’(）

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摘

要：在分析国内外常规噪声测量方法及仪器的基础

上，

采用小波分析这一信号处理技术，通过检测突变信号来进

行滤波处理，抑制外界冲击干扰和阶跃干扰，从而获得较准确

的电机实际噪声。

关键词：小波分析；在线电机噪声；微机自动测试系统

中图分类号：,&7879:

文献标识码：5

文章编号：

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: 引

言

目前高质量标准要求电机次品率在千分之几的范围

内，为此大多数电机生产厂家都已采用 %""H 试验，而不
是随机抽检的办法。电机微机自动测试流水线可以满足

大部分电机出厂试验要求，但如何在现场环境下大批量、

快速、较准确、自动的测量电机噪声即在线噪声测量已成

为国内外研究的难题。电机噪声的测试，通常应在消声

室内完成，使声波无反射地传播形成自由场或半自由场。

在流水线上测量噪声且要达到完全封闭几乎不可能。本

文以声级计为传声部件，采用 I 计权网络，针对现场环境

下噪声测量时经常受到的冲击干扰和阶跃干扰信号，采

用小波分析处理技术，通过检测突变信号来进行滤波处

理，消除冲击干扰和阶跃干扰，以实现在线噪声声压级简

便、快速测量的目的。

? 在线噪声测量特点及国内外常规噪声测量方

法

［: D E］

? G : 在线噪声测量特点

在线测量电机噪声时亦可安装消声室，且消声室可

采用隔声、吸声等措施，以降低环境噪声的影响。但消声

室由于不能完全与外界隔绝，导致外界环境噪声必然会

窜入而影响测试精度。环境噪声窜入的主要途径有：

（ /）

测试传输线与地面之间的间隙；

（C）消声室与线体之间的

缝隙；

（D）消声室上必须留有测试电机进出的门洞。外界

环境噪声主要包括：! 测试传输线拖动电机产生的噪声，
该噪声比较稳定，声源固定；" 工作人员行走、说话声及
运输声，该类噪声产生和消失的时间间隔很小，属冲击噪

声；# 测试现场附近机器启动运行声，该噪声突然产生，
而且往往一直维持到被测电机停止测试以后，相当于冲

击阶跃噪声。

对于上述第一种噪声，因其声源固定，可通过对拖动

电机采取隔声、吸声措施使其窜入消声室的噪声比被测

电机小 %"=< 左右。这样在测量时，既可忽略其影响，也
可分别测量被测电机运行前后的声压并运算得到电机实

际噪声的声压级。第二种冲击噪声由于频带范围宽，与

电机的噪声频谱比较接近，不能采用常规的滤波方法，否

则，

在减少冲击的同时，也损失了电机噪声的许多成分。

第三种噪声属冲击阶跃噪声，需设法将其与电机噪声区

别开。本文主要针对第二、第三种噪声进行研究分析。

? G ? 国内外常规噪声测量方法

国内外常规噪声测量方法有以下三种：声压级测量、

声强测量、振动测试法。声压级可直接通过声级计测得，

但对测试现场环境要求很高，通常需要在消声室或混响

室等特定环境下进行。声强测量可在不具备消声室或混

响室等声学环境的生产现场进行测量，但为使测量结果

准确，声强计与电机之间需保持较小的测量距离，在自动

测试线上采用较困难。振动测试法通过测定电机表面的

振动量，来确定其噪声辐射值，可在十分恶劣的声学环境

条件下测量，几乎不受环境反射和背景噪声的影响，但在

线测试时，需克服测试线线体振动的影响，还必须简化测

点，否则难以满足大批量生产的节拍。

7 小波分析应用研究

在线测量电机噪声时，由于存在外界冲击噪声等干

扰，

给电机噪声的提取带来困难。小波分析可在时 # 频

域局部化，而且时窗和频窗的宽度可调节，故可检测突变

信号，并可得到外界冲击噪声的模及出现时刻，将其消除

后即可较准确地得到电机实际噪声数值

［(］

。

本文主要采用 J/>>/, 完整算法，其本质是不需要知道

尺度函数与小波函数的具体结构，只由系数就可以实现 -

万方数据