電機(jī)機(jī)械性噪聲產(chǎn)生的原因很多，現(xiàn)在從電機(jī)設(shè)計與制造角度來討論如何抑制或改善電機(jī)的機(jī)械性噪聲。

1、電機(jī)軸承噪聲的降低

采用優(yōu)質(zhì)軸承，精選軸承型號與尺寸，適當(dāng)?shù)妮S承部件設(shè)計，提高與軸承相配合的零部件的制造精度，合理選擇配合等級，以及整潔的安裝環(huán)境，文明的安裝工藝等，對降低電機(jī)的振動和噪聲都有顯著效果。目前，在大型電機(jī)或分馬力及以下微電機(jī)中，一般趨向于采用滑動軸承，特別是微電機(jī)，其大多數(shù)要求低噪聲，而采用高精度滾動軸承成本太高。近年來開發(fā)的粉末治金含油軸承能保證軸承噪聲不大于40dB，甚至達(dá)到30dB。

對于滾動軸承可以采取下列措施來降低其噪聲：

●采用彈簧圈(例如波紋彈簧)，給軸承施加軸向預(yù)壓力，能減少由于滾動元件運動不受約束而引起的振動。但是，波紋彈簧必須具有足夠推力去跟蹤軸向振動的激勵，不能太硬，它作用于軸承外圈上的力應(yīng)當(dāng)比較均勻等等，否則可能起相反作用或不起作用。軸向預(yù)壓力的最佳數(shù)值可由實驗確定。實驗數(shù)據(jù)表明，當(dāng)軸向預(yù)緊力為196-490N時，振動速度較低。

●在支承裝置中增加彈性減振器。通常，這有助于降低頻率高于幾百Hz的振動和噪聲。

●選用具有由合成塑料制作的保持器或者堅固的機(jī)械保持器的軸承，這些軸承在高速運轉(zhuǎn)時比較安靜。

●采用具有護(hù)罩或密封墊的軸承，以防止污物或外來物侵入軸承。

●軸承外圈的固有頻率應(yīng)使與支承構(gòu)件的固有頻率失諧。

●選擇合適的工作游隙。從噪聲角度，工作游隙比之軸承的波紋度、粗糙度，電機(jī)的加工精度、配合公差和安裝工藝等影響都是次要的，但它應(yīng)有一個相對的最佳值范圍。

2、電刷——換向器噪聲的降低

在一定的運行環(huán)境中，合理的設(shè)計能夠減少電刷噪聲。為使噪聲最小，電刷伸出刷盒的最佳長度(以碳刷中心線計算)范圍為2～4mm。電刷噪聲隨電刷壓力的變化而變化，并且最佳的壓力是0.0392~0.0490MPa;電刷與刷握之間的間隙為0.2mm時，噪聲最小。

為使大電機(jī)或小型高速電機(jī)的電刷——換向器噪聲最小，制造廠還必須進(jìn)行一系列的實驗，從噪聲角度來選用合適的電刷材料以及符合噪聲技術(shù)要求的電刷裝置參數(shù)。

對于中型和大型電機(jī)，控制電刷——換向器噪聲的一種方法是在換向器端裝用密封罩。

3、轉(zhuǎn)子不平衡噪聲的降低

降低由于轉(zhuǎn)子不平衡引起的噪聲，關(guān)鍵在于提高校動平衡的精度，或限制轉(zhuǎn)子不平衡量于合理限度。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)頒布過不同電機(jī)轉(zhuǎn)子的最經(jīng)濟(jì)合理平衡品質(zhì)等級及相應(yīng)的單位轉(zhuǎn)子質(zhì)量(kg)允許的殘余不平衡量。一般地說，提高轉(zhuǎn)子動平衡精度有可能使噪聲降低3~5dB。

技術(shù)文件規(guī)定了允許每單位轉(zhuǎn)子質(zhì)量的殘留不平衡值或允許的總偏心值。轉(zhuǎn)速越高，要求越嚴(yán)。但此規(guī)定僅適用于“剛性”轉(zhuǎn)子，即指運行轉(zhuǎn)速遠(yuǎn)低于其第一臨界轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)子。對于實際的“撓性”轉(zhuǎn)子，即指運行轉(zhuǎn)速介于其第一與第二臨界轉(zhuǎn)速之間的轉(zhuǎn)子，其允許總偏心值還應(yīng)小些。

還可以指出，對于一臺完全平衡的電機(jī)，如果與其它設(shè)備成套，則由于軸系聯(lián)接后，軸承支承的剛度和振動形式的變化以及其它原因，例如，被連接的設(shè)備本身不平衡、沒找好中心等，仍可能發(fā)生不許可的振動與噪聲。因此，應(yīng)當(dāng)對整個轉(zhuǎn)動系統(tǒng)在實際運行狀態(tài)下進(jìn)行校動平衡工作。

此外，還應(yīng)注意平衡的穩(wěn)定性，尤其運行發(fā)熱后的穩(wěn)定性。同時，也不可忽視同軸上安裝的其它部件如風(fēng)扇、鍵等的動平衡。2極汽輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子，由于開槽嵌放繞組，兩個主軸線的抗彎剛度不一致，在這種情況下即使轉(zhuǎn)子校了平衡往往還不能完全消除具有兩倍轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)頻率的機(jī)械噪聲。特別是，如果軸承支承座或某些構(gòu)件的固有頻率等于或接近于兩倍轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)頻率時，則該頻率下的噪聲和振動可能高到不允許的程度。

4、空氣動力噪聲的控制

●風(fēng)扇噪聲的控制。電機(jī)中風(fēng)扇由于受空間限制，不能裝用某些提高其效率的附加元件，效率較工業(yè)風(fēng)機(jī)低得多，噪聲則高些。原則上，降低電機(jī)通風(fēng)噪聲可以從降低風(fēng)量、減少風(fēng)阻、提高效率(從風(fēng)扇型式等著手)，以及可能時減小風(fēng)扇直徑和轉(zhuǎn)速等方面努力。如：(1)風(fēng)扇葉片采用不均勻間距風(fēng)扇葉片采用不均勻間距，可以減少當(dāng)均勻時所引起的有規(guī)律的壓力擾動強(qiáng)度;(2)風(fēng)扇葉片采用多孔材料;(3)采用特殊風(fēng)扇——轉(zhuǎn)子聯(lián)接器。變速電機(jī)的風(fēng)扇在低速時，供給足夠的冷卻空氣，在高速時冷卻空氣則會過量，因而就加大了空氣動力噪聲。采用轉(zhuǎn)子聯(lián)接器，可以使風(fēng)扇轉(zhuǎn)速不變。

●空氣動力噪聲的控制。在中型和大型電機(jī)中，冷卻空氣通過軸向上對齊的定、轉(zhuǎn)子風(fēng)道時可產(chǎn)生汽笛噪聲;減少這種噪聲的一種有效方法是在定子徑向風(fēng)道口附近放置吸聲材料。

汽笛噪聲還可以由例如高速感應(yīng)電動機(jī)轉(zhuǎn)子導(dǎo)條與定子繞組端部之間的間隙等其它原因所引起。采用封閉罩或閉路通風(fēng)系統(tǒng)，可使主要噪聲降低達(dá)20dB或更多。但要考慮由于罩壁的反射作用，罩內(nèi)的聲壓級將高于無罩時在同一點的數(shù)值。

●對空氣入口和出口處噪聲的控制。采用吸聲材料制作的消聲器來降低空氣入口和出口處動力噪聲，在許多情況下都是非常有效的。我國中型新系列電機(jī)，其單位質(zhì)量的功率有較大幅度的提高，因此必須增加冷卻空氣的流量。強(qiáng)化通風(fēng)必然導(dǎo)致電機(jī)通風(fēng)噪聲的增大。為此在箱式結(jié)構(gòu)的防滴式中型高壓電機(jī)上部加裝了消聲罩。

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