船电技术
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电 机 Vol.30 No.8 2010.8
10
声来说
, 总是希望力波次数要高一些。
降低气隙磁通密度或适当加大气隙以减小谐
波磁场幅值，由于声功率近似与振幅平方成正比，
振动幅值和径向力成正比，径向力与气隙磁密平
方成正比，磁通密度
b(θ,t)与气隙 δ 成反比，即
4
2
2
1
1
1
1
2
2
2
2
2
2
W
Y
P
B
W
Y
P
B
⎛
⎞
=
=
= ⎜ ⎟
⎝
⎠
(7)
( )
( )
0
,
,
F
t
b
t
µ
θ
θ
δ
=
(8)
故磁密从
B
1
减小到
B
2
时，声功率级可降低
1
1
1
2
2
2
10lg
40lg
W
W
W
W
B
L
L
L
W
B
∆
=
−
=
=
(9)
气隙从
δ
1
增大到
δ
2
时，声功率级可降低
1
2
1
2
2
1
10 lg
40 lg
W
W
W
W
L
L
L
W
δ
δ
∆
=
−
=
=
(10)
一台
YZTD225L-4/8/32 电机噪声随磁密的变
化结果如表
2。
表
2 电机噪声随磁密的变化结果
4 极
8 极 32 极
B
1
/ (T)
0.68
0.67
0.64
B
2
/ (T)
0.65
0.64
0.53
L
W1
/ (dB(A))
70
70
82
L
W2
/ (dB(A))
69
69
72
但是气隙磁密的降低会导致电机体积和有效
材料的增加，增大气隙会使电机的功率因数降低，
空载电流增大，基本损耗增加，故必须综合考虑。
3.1.2 选择合适的绕组
选择合适的定子绕组节距，以削弱相带谐波。
选择那些产生谐波磁势较小的绕组，如正弦绕组
对减小噪声总有利
[4]
。正弦绕组采用
“∆–Y”串联
接线方式，
Y 绕组在空间排列上滞后 ∆30°，则有
3
I
I
Υ
∆
=
(11)
且
I
Y
在时间相位上滞后
I
∆30°
。
所以，正弦绕组的
ν 次谐波磁动势幅值为
( ) ( )
( )
( )
1
abs K
m
m
m
F
F
F
ν
ν
ν
=
∆ + −
Υ
(12)
当
∆ 和 Y 两部分每极每相槽数相等，∆ 部分
串联匝数是
Y 的
3
时，那么
K 为奇数时，F
mv
=0，
这样就消除了这些次谐波的影响。并且此时的绕
组分布系数比普通三相
60°相带绕组高，又气隙
磁密与绕组系数成反比，所以这样既可以消除某
些谐波，又可以减小气隙磁密，从而降低噪声。
对一台
11 kW 电机进行正弦绕组和普通绕组的对
比试验，结果如表
3：
表
3 绕组对噪声的影响
效率，
%
功率因数
空载噪声，
dB
正弦绕组
91.7 0.87
67
普通绕组
91.6 0.86 69.5
3.1.3 斜槽或斜极
斜槽或斜极时，作用在定子上轴向零阶的径
向力与斜槽系数或斜极系数成正比减小。
斜槽系数
sin
SK
SK
SK
b
Zt
K
b
Zt
µπ
µπ
=
(13)
式中：
b
SK
为斜槽距离，
Z 为定（转）子槽数，t
为定（转）子槽距。
斜极系数
sin
2
2
SK
SK
SK
b
p
K
b
p
π
µ
τ
π
µ
τ
=
i
i
(14)
式中：
τ 为极距，p 为极对数。
斜槽（斜极）前后的声功率级的变化为
(
)
2
10 lg
20 lg
SK
SK
L
K
K
∆ =
=
(15)
实际电机噪声的降低要小于上式求得的值。
因为，以上的讨论忽略了扭转力矩和轴向非零阶
径向力产生的振动。中小型电机的转子，一般斜
一个定子槽距，如图
1 所示。
图
1 直槽和斜一个槽距示意图
此外，缩小定转子槽开口宽度或采用闭口槽、
磁性槽楔以减小气隙磁导谐波；采用磁极靴偏心
结构，在加工方面保证电枢同心度，校准电机的
动平衡，提高电机的装配质量水平，也都有不同
程度的应用。
3.2 机械噪声的抑制
3.2.1 对于轴承噪声
零件与轴承的配合
试验证明，对应于最低
（下转第
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