2010年第27期
(总第162期)
嘲鞫毒妻嗨熬腆
NO.27.201 0
(CumuIatiVetyNO.1 62)
降低电机噪声的工艺措施探讨
顾军富
(江苏新源源电力建设实业有限公司,江苏泰州214500)
摘要:文章主要从电机噪声的危害性出发,分析了电机噪声产
生的原因,并对如何降低电机噪声阐述了相应的观点。
关键词:电机噪声;噪声污染;机械噪声;机械加工精度
中图分类号:THl33
文献标识码:A
文章编号:1009—2374(2010)27埘89_02
随着电机在日常工作及家庭生活生产中的广泛应用,电
机噪声已成为电机质量考核的一项重要技术指标,如何降低
电机的噪声,已经引起各电机科研机构和生产企业的高度关
注,并成为重点解决的问题之一。根据电机噪声产生方式的
不同,为便于论述,笔者将电机噪声归纳为两大类:电磁噪声、
机械噪声(包括空气动力噪声)。其中机械噪声往往是电机
噪声的主角。因专业所限,笔者仅就降低电机机械噪声的工
艺措施进行探讨。由机械原因引起电机噪声的因素较多,相
对比较复杂,除设计因素外,如槽配合、功率、转速、结构等,工
艺水平的提高对电机噪声的抑制和保证起着极为重要的作
用。产生电机机械噪声的因素有转子动平衡、轴承、装配及零
部件的机械加工等。
1
电机噪声的危害
电机发出异常噪声是电机内部零件损坏的一个重要判断
依据。电机噪声轻则对电机安全运行产生一定影响,严重的
可能导致电机的损坏,甚至造成安全事故和较大的经济损失。
另外,长期或长时间在充满噪声的环境中工作或生活时,
容易引起影响人的神经系统,使人急躁、易怒,影响睡眠,造成
疲倦,降低工作质量和工作效率:有时甚至会直接导致职业病
或工伤事故的产生。
总之,噪声污染已是当前国际社会公认的三大污染源之
一,而电机噪声是噪声污染的声源之一。电机广泛地应用在
日常的生活与生产中,与人们的生活有着紧密的联系。随着
社会文明的进步,人们对噪声污染的认识逐步的增强。因此,
降低电机噪声已是摆在人们面前的一个重要课题。
2电机机械噪声产生的原因
振动产生噪声,要探讨降低电机噪声的工艺措施,必须先
弄清其产生的原因。
2.1
转子的不平衡引起的噪声
通常在电机的结构中,刚性转子的机械不平衡可分为静
不平衡、动不平衡和混合不平衡三种。由静不平衡导致的离
心力在两个支座上产生大小相等、相位相同的振动:由动不平
衡导致的离心力的力偶在两个支座上产生大小相等、相位相
反的振动。在生产过程中要特别注意的是动平衡精度的稳定
性,尤其是稳态运行后有些电机就达不到总装时的精度,这就
要靠严格执行转子装配工艺规程来保证。大型电机的生产过
程中要特别重视。另外,只重视转子本身的动不平衡精度而
忽视附加零件如风扇等的平衡精度也是不够的。
2.2轴承引起的噪声
轴承是电机中重要的零部件之一。可将轴承噪音归纳为
两类:轴承本身产生的噪声、轴承与电机装配精度引起的噪声。
2.2.1轴承本身产生的噪声
绝大多数的电机选用的轴
承为滚动轴承,包括滚珠轴承和滚珠轴承。滚动轴承有内圈、
外圈,其间还有滚珠或滚柱和保持架,在电机旋转过程中,这
些元件会有相对运动,导致不规则的摩擦和碰撞而产生噪声,
特别是在电机高速运转的情况下尤为明显。目前鉴别轴承的
优劣有先进的轴承噪声测试仪,测量轴承噪声是否达到对应
的标准要求和设计要求,这也是电机生产厂较为关注的。
2.2.2轴承与电机装配精度引起的噪声
在生产实践
中,有时质量相同的同一批轴承装在不同的电机上,测出的噪
声级差别也很大,差值最多可达到10dB《A)以上。有时更换
精密轴承后轴承噪声还是很大,这说明轴承噪音与电机本身
的结构和装配精度有直接关系。它决定了轴承振动的传递和
扩大,因为噪声最后都是通过电机向外辐射的。影响轴承与
电机装配精度的主要因素有:
(1)轴承径向游隙的大小。轴承在制造时有一个符合一
定标准的原始径向游隙值,因轴承装入电机后轴承内外圈与
轴承档及轴承室都有一定的配合公差,较大的过盈配合会使
轴承产生变形,引起游隙减小,是轴承运行在另一个游隙值,
即工作游隙。实践表明:当工作游隙为10岬左右时,噪音最
小,是最合理的游隙值。游隙值过大或过小都可能会使噪音
加大,因此就要求原始的游隙值必须在规定范围内。工作游
隙与原始游隙的差值主要与轴承内圈和轴承挡之间的配合、
类别及轴承档加工精度有关,这就要求轴承制造厂保证轴承
的加工精度和原始游隙的公差带宽度。也就是说,轴承本身
的质量和装配配合精度直接影响电机噪声的大小。
(2)端盖和机座的刚度问题。从机械结构方面来讲,电机
可看成是由几个零部件(定、转子、轴承与端盖)组成的振动
系统。由于轴承内圈装配在转轴上产生椭圆变形,径向减弱
了轴承与电机的振动系统发生“调谐”,从而引起振幅较大的
轴向振动。值得注意的是,引起定子铁芯电磁振动的电磁力
波,同时也作用在转子上。一般情况下,若转子刚度好可忽略
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万方数据