2021-01-06
有一粉絲反映,他們有一臺(tái)電機(jī),試驗(yàn)時(shí)有電磁聲,電壓越高聲音越大。關(guān)于該類(lèi)問(wèn)題,在電機(jī)的實(shí)際運(yùn)行和試驗(yàn)中還真不少,是典型的電磁噪聲問(wèn)題。電磁噪聲是極其難解的問(wèn)題,不少的電機(jī)廠(chǎng)耗費(fèi)相當(dāng)大的人力、物力解決卻收效不大,只好歸為天然特質(zhì)不再想辦法消除。但從環(huán)保的角度分析,電磁聲必須列為電機(jī)性能控制的重點(diǎn),特別是在一些運(yùn)行環(huán)境較好,人員相對(duì)集中的運(yùn)行場(chǎng)合,電機(jī)噪聲問(wèn)題必須加以控制。
噪聲的根源是振動(dòng),產(chǎn)生電磁噪聲的根本原因是電磁力激發(fā)電機(jī)鐵芯、鐵芯齒振動(dòng),即電磁場(chǎng)交替變化而引起某些機(jī)械部件振動(dòng),從而激發(fā)空間空氣振蕩而產(chǎn)生的空氣壓力波,類(lèi)似于撥動(dòng)音叉會(huì)發(fā)出某一固定頻域的聲音。常見(jiàn)的電磁噪聲產(chǎn)生原因包括線(xiàn)圈和鐵芯間空隙大、線(xiàn)圈松動(dòng)、變頻供電時(shí)載波頻率設(shè)置不當(dāng)、磁飽和等等。
如何直觀(guān)的理解微電機(jī)電磁噪聲呢?如果電機(jī)通電時(shí)存在尖銳刺耳的高頻聲,斷電后即刻消失,就可認(rèn)為是電磁力作用于導(dǎo)電或?qū)Т朋w使其振動(dòng),繼而激發(fā)周?chē)諝饷}動(dòng)而產(chǎn)生電磁噪聲。電機(jī)運(yùn)行時(shí)氣隙中存在基波磁場(chǎng)和諧波磁場(chǎng),這些磁場(chǎng)產(chǎn)生切向電磁轉(zhuǎn)矩的同時(shí),還會(huì)產(chǎn)生一種隨時(shí)間和空間變化的徑向力,這些徑向力分別作用在定、轉(zhuǎn)子鐵芯上,并使其發(fā)生徑向變形,即發(fā)生振動(dòng)。相比較,轉(zhuǎn)子鐵芯的剛度大,因而所產(chǎn)生的振動(dòng)量較小,因而應(yīng)側(cè)重分析和考慮定子鐵心和機(jī)座的振動(dòng)。
影響定子部分電磁振動(dòng)的因素很多,如繞組本身的因素、繞組的浸漆效果、定轉(zhuǎn)子槽配合等。解決電機(jī)的電磁噪聲問(wèn)題,生產(chǎn)制造過(guò)程的工藝控制固然重要,但重要的是設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇,合理的槽配合、合理的槽斜度,以及適當(dāng)?shù)臍庀堕L(zhǎng)度調(diào)整都是解決電磁噪聲比較有效的方法。
槽斜度是定轉(zhuǎn)子槽相互間交叉角度的大小水平,扭斜定子或轉(zhuǎn)子任何一方都是可行、有效的方案。如何選擇和控制呢?鑒于定子斜槽時(shí)嵌線(xiàn)困難、易發(fā)生匝間、對(duì)地、、相間等電氣故障,且斜槽定子鐵芯生產(chǎn)加工存在許多制約條件,一般定子部分都采用直槽,轉(zhuǎn)子部分采用斜槽。實(shí)際生產(chǎn)加工過(guò)程中,斜槽工藝是在軸與轉(zhuǎn)子鐵芯的疊壓過(guò)程實(shí)現(xiàn)的,如果方法不當(dāng),很容易導(dǎo)致槽斜度一致性不好,直接的影響是有可能產(chǎn)生電磁噪聲。即使斜槽工藝較好保證了設(shè)計(jì)值,但斜槽參數(shù)本身就不合理,這時(shí)不僅不會(huì)消除或減弱電磁噪聲,有可能電磁噪聲更大以致噪聲測(cè)試值超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)限值。
對(duì)于工頻電機(jī),電磁噪聲的嚴(yán)重程度與電壓直接相關(guān),電壓越高,電磁噪聲越明顯。低頻電磁聲是電機(jī)生產(chǎn)制造過(guò)程諸多缺陷因子造成的,如、鐵芯局部缺陷、繞組連接方式錯(cuò)誤、個(gè)別線(xiàn)圈匝數(shù)錯(cuò)等,其中定轉(zhuǎn)子同心度超差導(dǎo)致的定子與轉(zhuǎn)子氣隙不均勻?yàn)槌R?jiàn),嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生定轉(zhuǎn)子實(shí)擦不轉(zhuǎn)問(wèn)題或通電后電機(jī)跳蹦迪的現(xiàn)象。解決低頻電磁聲的慣用手法是修正定子與轉(zhuǎn)子氣隙的均勻度,但從制造的質(zhì)量控制角度,應(yīng)從根本上分析導(dǎo)致該問(wèn)題的根因并予以消除。
對(duì)于變頻電機(jī),電磁噪聲一般表現(xiàn)為某一頻段的高頻電磁聲,即比較尖銳的海嘯叫聲,對(duì)于該問(wèn)題,應(yīng)從電機(jī)的設(shè)計(jì)及配套變頻器的選擇入手,綜合分析解決。