迫札与粒帚Ｊ应用２００９，３６（４）

变频’；凋速ＥＭＣＡ

振动频率１

５４１

Ｈｚ接近。因此，４次径向力波引

发定ｆ铁心的共振，进而产生高频电磁噪声。噪

声频谱分析得出最大噪声对应频率为Ｊ

６００

Ｈｚ，

恰位于同有频率１

５４１

Ｈｚ与力波频率１

６７８ Ｈｚ

之间，也证明了上述分析的止确性。

３

解决措施

针对卜述原因，采取了一系列降低电磁噪声

的措施。

（１）选择适：ｌ，的槽配合：根据上面的原囚分

析，对定转子的多种槽配合５４／４０、５４／６４和５４／

６６进行了径向力波分析计算。经过比较，当槽配

合为５４／６６时，只产牛６次径向力波，消除了１、

２、３、４、５次径向力波，避免了定子铁心发生共振，

从而可以大幅降低电磁噪声；虽然存在６次径向

力波，但对于中小刑电机来说，振动幅值近似与阶

数的４次方成反比，故５次和更高次力波的振幅

值很小。当不计声辐射效率的降低，按声功率正

比于振幅的平方估算，６次力波振动所产生的噪

声将微乎其微。因此得“１４ｌ绌，ｌｑ论：定、转子槽配合采

用５４／６６在降低电磁噪声方向明显优于定、转子

槽配合５４／４４。故新电机采用槽配合５４／６６。

（２）选择合理的气隙磁密：由于径向力与气

隙磁密的平方成正比，振动的幅值‘ｊ径向力成正

比，声功率近似与振动幅值的平方成正比，所以降

低气隙磁通密度，可以有效降低径向力波幅值及

电磁噪声。采用变频电机电磁计算程序对电机的

气隙磁密进行核算，当额定频率为４ｌ Ｈｚ时，电机

的气隙磁密达到０．８９７ Ｔ，高于文献［３］的推荐值

０．７３—０．８６

Ｔ。因此新电机采取增加绕组匝数的

方法使气隙磁密降低到０．８２５

Ｔ。

（３）选择合适的绕组节距：主要目的足设法

减少磁动势波形中的谐波含量。查阅文献［１］，

对于６极５４槽电机，短距比／３采用７／９比８／９更

合理，可以有效降低表２中３９次和５１次定子齿

谐波的磁密幅值系数，故从降低电磁噪声角度考

虑，新电机选用短距比口＝７／９。

４

效果评价

经过上述改进，对改进后的电机苇新进行了

样机试制和型式试验。在型式试验中，采用声强

测量系统对电机负载运行情况下的噪声频谱进行

检测，频率范ｆ目为２０—６

３００

Ｈｚ，最大噪声值及相

应频率见表５。

表ｓ改进后的电机最大噪声值及相应频率

ｘ，ｔ

ＪｊＺ

ＪＬＬ源频率下的噪声最人值／ｄＢ

噪声频率／Ｈｚ————

４ｌ

Ｈｚ负载

８（）Ｈｚ负载

１０１．７

Ｈｚ负载

从表５可以看出：最大噪声对应的频率点均

在６

３００

Ｈｚ，已经超出人耳感到彳ｉ舒服的噪声频

率范ｆ目（４００～５

０００

Ｈｚ），原有的高频电磁噪声彻

底消除。另外，对ＩＥＣ标准要求考核的额定频率

４ｌ

Ｈｚ空载运行噪声值进行了检测，噪声由原来

的９６．１９ ｄＢ降低至６６ ｄＢ，降幅达到３１．４％。

上述噪声试验结果充分诅：明：采Ｈｊ普通异步

电机的电磁噪声分析方法对变频电机电磁噪声问

题进行分析是可行的，改进的效果显著，改进后的

电机噪声完全符合我围新建上业食业的噪声卫生

标准规定。

５

结

语

通过上述变频电机电磁噪声故障案例的分析

和改进，可以得出如下结沧：变频电机定、转子槽

配合的合理选择对降低电磁噪声具有决定性的意

义；为ｒ限制电磁噪声，不存在既适用于小容量电

机，又适用于大容量电机的选择槽配合的万能规

则，因为小容量电机和大容昔电机定子铁心的共

振特性是小同的。因此，为ｒ设计出低噪声的变

频电机，必须对槽配合和定子铁心的共振特性进

行综合分析，择优选用。

【参考文献】

［１］

舒波夫．电机的噪声和振动［Ｍ］．沈官秋，译．北京：

机械工业出版社，１９８０．

［２］陈永校，诸自强，廊善成．电机噪声的分析和控制

［Ｍ］．杭州：浙汀大学出版社，１９８７．

［３］杨万青，刘建忠．实用异步电动机设计、安装与维修

［Ｍ］．北京：机械工业出版社，１９９６．

收稿日期：２００８－０７－０７

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