算:
式中:B——气隙磁密
——
θ
机械角位移
μ
0
——真空磁导率
由于定、转子绕组中存在着主波磁势与各次谐波磁势,它们相互作
用可以产生一系列的力波。
3.1 主波磁场产生的力波
主波磁场 B
1
所产生的径向力波为:P
r1
=P
0
+P
1
,式中,是径向力
的不变部分,它均匀作用于圆周上,使定子铁芯受到压缩应力。不变部
分不会产生振动与噪声。P
1
=P
0
cos(2p -2
θ ω
1
t-2θ
0
),其中 p 主波的极对
数,ω
1
—主波的角速度,θ
0
—初相角。P
1
是径向力波的交变部分,这个
力波的角频率是 2ω
1
,即 2 倍的电源频率,它使定、转子产生 2 倍电源
频率的振动与噪声。它的强度与气隙磁密的平方成正比。这在两极的大
容量电机中,容易产生较大的影响,而在一般情况下,由于它的频率
较低,其影响不显著。
3.2 谐波磁场产生的力波
谐波磁场产生的力波所引起的振动与噪声,一方面与该力波的幅
值大小有关,也与力波的次数有关。在大多数情况下,次数小于 10 的
影响较大,高次数的力波一般不考虑。所以一定要选择合适的定转子槽
配合,以避免产生较低次的力波。若 Z
1
和 Z
2
分别代表定、转子槽数,则
要求:Z
1
-Z
2
≠(0 或 2p),Z
1
-Z
2
≠(±1 或 2p±1),Z
1
-Z
2
≠(±2 或
2p±2),Z
1
-Z
2
≠(±3 或 2p±3)。
3.3 由一阶齿谐波所产生的力波
由于定子或转子上齿槽的影响,磁导将产生周期性变化,而引起
气隙磁密的大小周期性变化,而产生了齿谐波。这齿谐波所引起的振动
与噪声可采用斜槽的方法,将其削弱。一般情况下,转子斜一个定子槽
距时,其齿谐波所产生的径向力要比直槽时小得多。
3.4 单边磁拉力所产生的力波
由于定、转子的偏心,或磁路的不对称,将引起磁通分配的不对称,
而出现一边受力大、一边受力小的现象,也就产生了单边磁拉力。它随
着转速而周期性地变化。
当其中极对数为 p±1 的附加磁场与主波磁场相互作用时,所产生
的力波次数为±1,这样低的力波很可能引起振动与噪声。因此,我们
在设计或加工时,定、转子圆度一定要达要求,磁路一定要对称、均匀。
在电机装配中,应校验定、转子的同轴度,使之在精度要求范围内。
3.5 降低电磁噪声的方法