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它引起的弯曲振动,但它会通过轴承传到端盖及整个电机。

由于轴承滚珠(滚柱)与内圈相对运动的不规则,传递到轴承

外圈上的电磁力波频率不甚稳定,而端盖又是薄壳结构,轴向

刚度差,它有很多不同阶段的固有频率,容易引起物件共振噪

声。在有适当的工作游隙时,电磁力波传递到端盖时有一定

的衰减,端盖上的激振力较小,即当间隙过小时,激振力就变

大。这就是很多槽配合不太理想的电机对轴承噪音比较敏感

的原因。一旦轴承装配不当就会引起端盖等物件在定子(或

转子)槽频率附近出现较大共振,引起噪声。

2.3机械加工因素引起的噪声

机壳、定子、转子、转轴、轴承室等的加工精度,包括同

轴度、圆度等形位公差和尺寸公差,及表面粗糙度等,对最

最终装配质量均有影响,即这些因素有可能导致机械噪音

因素的叠加,使电机噪音的增大。如:设计的定子内圆公差

为+0.20~+0.10,转子外圆公差为一0.10~O.20,实际加

工时如分别取上下限值,则定转子之间的单面径向间隙为

10—20um。间隙的大小影响到电机噪音的大小,而且间隙

过小时加上装配不同轴的话,还可能出现扫膛现象。

2.4其他因素引起的噪声

噪声产生还有另外一部分原因。如:在一般的情况下,机

械噪声是电机噪声的主要来源。通常情况下,因散热需要,电

机的密封性有限,致使在长期运转后,吸附的尘埃量会不断增

加,影响了电机的散热性,运转时产生的热应力容易引起轴弯

曲和位移,而轴的热弯曲和热位移又会增加电机的噪音。另

外碳刷的振动、风扇高速旋转时产生的气流、电机的使用和维

护不当等都会引起电机噪声。

3降低电机噪声的工艺措施

针对电机机械噪声产生的原因,笔者分别提出相应的工

艺措施,借此抛砖引玉,共同探讨。

3.1

转子机械不平衡产生的噪声控制方法

转子的不平衡量应尽可能减到最小,否则平衡精度就低。

平衡精度与电机的规格、性质和使用条件有关。例如:船用电

机颠簸性大,运行时间长,振动和噪声要小,平衡精度要求较

高。转子铁芯的直径与长度之比越大,离心力越大,平衡精度

要高。转子的转速越高,平衡精度要求亦高。电机在使用时的

基础状况,如轴承和各支持部分的刚性差,平衡精度要求高。

针对上述内容,提出几点有利的工艺措施来提高转子动

平衡精度:(1)转子的加工必须保证满足设计的对称性和同轴

度:(2)风扇和绕组支持的圆周及平面应尽可能都加工,以保

证其同轴度,非加工面要保证光滑平整:(3)轴料加工前要检

查,弯料要经过调直后才能加工:(4)转子的各部位所分布的

不平衡量是不相同的,为了减小旋转时的离心力,必须选择2

个校正面,为了获得较好的平衡效果,支点应尽量靠轴承档,

校正面内的平衡配重量所在位置的半径应尽可能大,以减少

配重量:(5l如使用风扇,其不平衡径向力,随转速和直径的不

同而变化,因此在调动平衡时,平衡机的转速应尽可能高;(6)

嵌线时,每极绕组的重量应当尽可能一致;浸漆时,对油漆的

粘度、浸漆时间和方法、烘漆时间和温度等的控制应适宜,严

格执行工艺规程,特别是油漆的调配,应视季节的变化而作适

当调整,以保证漆层均匀、无漆瘤,转子采用立浸立烘;(7)硅

钢片厚薄不均匀和毛刺大引起的不平衡,可在冲片冲制和铁

芯叠压过程中严格遵守工艺规程和模具的维护规定,尽可能

一90一

减小其不平衡量:(8)工艺装备的选用要能保证转轴、风扇、集

电环、绕组支持和转子铁芯等在加工中的同轴度;(9)如需校

平衡,平衡块加在风扇、平衡环、绕组支持上,保证整体的动平

衡:(10)动平衡机的操作、维护等必须严格遵守相关的规定。

3.2降低轴承噪音的主要方法

(1)注意轴承的选择。大多数的电机轴承在运转过程

当中,轴承的振动程度会随轴承内径的增加而增大,每增加

5mm的直径,振动约增大1~2dB。

(2)注意轴承径向游隙的大小。过大的径向游隙会引起

低频噪声升高,反之,过小的间隙则会导致高频噪声升高。为

了减少轴承旋转时的振动与噪声,轴承径向工作间隙应控制

在1—9 um范围内为宜。一般来说,电机轴承本身的振动

噪声与电机整机要求的噪声大约相差10dB,即当电机所要求

的噪声小于42dB时,轴承本身的噪声就应小于32dB。这一

点应通过平常对轴承或电机整机的检验进行对比,对同规格

型号的轴承应选择质量稳定、噪声值低的供应商生产的产品。

(3)对轴承适当加压。其目的是为了消除转子的轴向间

隙。一般可以选用波形弹簧垫圈或者是三点式弹性垫圈,且

置于轴伸端。

(4)对于噪声要求比较高的电机来说,就要选用低噪音轴

承。当负载较小时,可以选用含油滑动轴承,它的噪声与同尺

寸的滚动轴承相比一般可小1 0dB左右。

(5)同一台电机应选用同一厂家生产的同一批次的、同规

格同型号的轴承来装配,避免混装。

3.3装配和机械加工因素控制噪声方法

(1)在装配转轴、轴承等时,宜放置在专用夹具上,避免径

向敲打,轴向敲击时也不能直接击打轴端或轴承端面,不能野

蛮作业、强制装配:装配轴承前,应对轴承进行清洗和消磁,装

配时宜采用热胀法,并适量涂抹相应型号的润滑脂:

(2)对定转子、转轴轴承档和端盖轴承室的精加工工序应

设立质量控制点,实施重点控制,加工精度尽量靠近公差带中

间值:同时生产企业的工艺水平和生产设备及工装都必须能

够保证机械加工的精度。要提高机械加工的质量,必须在质

量控制点的设立和检测手段上都要有绝对保证。

4结语

总之,为降低电机噪声,除合理的设计外,制定和执行完

善的工艺规程,进行严格的质量监测,科学地使用和维护,对

人员、设备、材料、方法、环境、监测等影响电机质量的因素进

行全面控制,使用时进行技术和设备的更新,采用先进的工艺

方法和工艺装备,能确保电机噪音得到有效的控制。随着社

会的进步和科学技术的发展,电机噪音研究及其降噪措施还

待继续研究。

参考文献

【l】魏涤非,戴源生.电机技术【M】.中国水利水电出版社,2004.

【2】阎治安.电机学【M】.西安交通大学出版社,2006.

【3】旋转电机振动测定方法及限值(GBl0068.1—2)【S】.

【41旋转电机噪声测定方法及限值(GBl0069.1-2)【S1.

作者简介:顾军富(1974一),男,江苏泰州人,供职于江苏新源源

电力建设实业有限公司,研究方向:机械制造工艺、质量管理。

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