电机运转过程中产生的4大噪声及噪声排除措施分析

  电机运转时有很多种噪声同时存在，不同的噪声是不同的电机零部件产生的，这些噪声有：
  ①空气动力噪声
  ②电磁噪声
  ③机械噪声和轴承噪声
  ④电刷噪声。 
  电机类别、结构型式、运转速度不同，其噪声的主要声源也有所不同。高速运转的电机，主要噪声源是空气动力噪声。
  中速和低速运转的电机，电磁噪声和轴承噪声较明显。 

㈠空气动力噪声
  电机的空气动力噪声有涡流空气动力噪声和笛鸣噪声两种主要成分。
  涡流噪声主要由转子和风扇引起冷却空气涡流在旋转表面交替出现涡流引起的。其频谱范围较宽。笛鸣噪声是通过压缩空气，或空气在固定障碍物上通过而产生的，即“口哨效应”电机的笛鸣噪声主要是径向通风沟引起的，由于冷却空气的涡流效应饿径向风道内气流“口哨效应”没有直接联系，两种噪声可以分别处理，空气动力噪声最大的是开启式高速电机。 
  空气动力噪声是不可避免的，如果降低转子周围速度减少电机转子表面积，增加转子表面的光滑程度，可以减少空气动力的噪声。 笛鸣噪声主要原因是风扇等距离叶片与气流摩擦，或气流转子部件均匀分割，如异步电动机的定转子相对的径向通风沟实际上构成了“警报器”笛鸣，噪声是随转子部件和固定部件之间的间隙增大而减少，采用不等距风叶，增加定转子之间的间隙是降低笛鸣噪声的有效方法。 

㈡电磁噪声
  电磁噪声是磁拉力在时间和空间上变化，并由电机各部分之间相互作用而引起的。 
  电机在运转时，在定子和转子之间气隙有一个气隙磁场，它是一个旋转的力波，产生的电磁力是交变的，气隙磁场中，除主磁通外，还有很多的偕波分量，它们的频率往往是与磁槽数成倍数关系，因此电磁噪声中不但有二倍电源频率的主磁通引起噪声外，主要是偕波磁通产生的频率较高的噪声。
  异步电机运转时，气隙磁场是一个旋转力波，它同时对钉子和转子产生磁拉力，使定子和转子发生变形和周期性振动，形成声源，辐射到周围空间形成噪声。 
  ①异步电动机电磁噪声产生的原因 
  1、气隙磁场是一个旋转的力波，它的径向力波使定子饿转子发生径向变形和周期振动，造成电磁噪声。 
  2、气隙磁场中除电源基波分量外，还有高次偕波分量，它们径向力波也分别作用定、转子上，使它们发生径向变形和周期振动，产生电磁噪声。 
  3、定子铁心不同阶次谐波的变形有不同的固有频率，当地磁场的径向力波与铁心的某个固有频率接近时，就会引起共振，即使径向力波幅值并不大，也会使铁心变形，周期振动和产生较大的噪声。 
  ②、直流电动机噪声产生的原因 直流电机的电磁噪声也是由气隙磁场（主要是谐波磁场）引起磁极与机座变形和周期性振动而产生的，其电磁噪声频率主要是电桓齿频和电桓旋转频率。 
  ③、同步电动机电磁噪声产生的原因 同步电动机电磁噪声是气隙磁场中谐波分量引起的，其频率为
  ④、产生电磁噪声的其它原因 
  1、铁心饱和时，会使磁场正弦分布的顶部变的平坦增加了三次谐波的分量，使电磁噪声增大。 
  2、开口槽的影响，定、转子槽部都是开口的，气隙磁阻在旋转时是在变化和波动，气隙磁场出现很多“槽开口波”，与气隙和槽开口大小有关，气隙越小，槽口越宽，它们的幅值越大。 
  3、当铁芯固有频率较低时，在起动过程中产生较大的电磁噪声，在正常运转时，噪声反而降低铁芯压装不紧时，铁芯冲片和通风槽板的振动将使电磁噪声增加。 
  4、磁通振荡产生噪声，在直流电动机中，由于电桓齿距与补偿绕组节距选择配合不当，以及主极极弧宽度与电桓齿距配合不当，都将产生电磁噪声，主要是磁通在电桓和极靴表面横向振荡，以及极靴边侧磁通在电桓表面横向振动的结果，与电动机负载及转速有关，这种噪声有时表现很重的嗡嗡声，低速电动机因定子开口槽而产生类似锤击的声音。 
  5、气隙动态偏心，动态偏心是由转子椭圆，转轴弯曲，铁心与轴承不同心极原因造成的，造成一边气隙大，另一边气隙小，磁阻沿圆周产生周期变化，使基波磁势增加了一个谐波分量，谐波次数，随着转子转动，偏心位置在不段改变，引起了旋转频率的单边磁场拉力而产生噪声。 
  6、其他原因引起的气隙磁场中高次谐波也会产生噪声，如绕组分布规律造成磁场非正弦分布，晶闸管电源中的脉动分量，电网中的谐波分量等。 
  7、电动机的故障状态引起电磁噪声。如同步电动机磁极匝见短路，异步电机专著茏条 断裂，高阻直流电动机电桓和主极匝间短路，交流电动机铁心压袋松，装配气隙不均等。 

㈢机械噪声饿轴承噪声 
  ①机械噪声
  旋转电机的噪声主要是机械噪声，大型高速电机最易产生。 转子动平衡不好是产生机械噪声的常见原因。频率与旋转频率相同，当装配和安装不良时，定、转字部件固有频率和转速频率相近时，产生共振，引起噪声。 构件振动噪声也是常发生的机械噪声，当电机装有端罩式风扇罩时，风扇罩随电动机振动而产生噪声。出线端子盒，盖，维护窗口盖板，搭攀扣等都会产生构声振动和噪声。 转子的振动和轴承的振动通过端盖传递到底板和基础上，当端盖的刚性较差时，端盖受激而产生振动和噪声。 
  ②轴承噪声
  电动机采用的轴承有两种型式：滚动轴承和滑动轴承。滑动轴承噪声较低，滚动轴承噪声较大，高速比低速要大。
  滚动轴承在转动时，滚动体相对于内外圈和保持架相对运动，工作表面的摩擦和撞击就产生了轴承噪声，轴承噪声分为轴承自身噪声和轴承装配后构成的结构振动噪声。
  轴承自身的噪声表现为碾压声，伤损声，磨削声，滚落声，保持架声，灰尘声等。 装配条件下轴承噪承噪声为嗡嗡声，轴承噪声产生的原因是制造公差，精度，装配间隙，及运输安装和运行过程中，造成工作表面损伤和电腐蚀产生损伤，使轴承运行发生不规则的撞击而产生的噪声。
  轴承噪声是分布1—20 KHZ广阔范围的噪声，随时间而波动，被电动机的端盖所放大，多数轴承噪声出现在1—5 KHZ的频率内，用电子听诊器听起来是咝咝声。 带滚柱轴承的中型告诉电动机，轴承噪声是主要噪声源，是宽频带噪声，范围在2—5 KHZ。 装配条件下的轴承噪声的嗡嗡声分布在100—500 HZ的频率内，是由滚动轴承的限位弹簧在转子和端盖的推力作用下所产生的振动噪声，不断制造精度的高，电动机在运行时，微小的轴向窜动是不可避免的。
  当轴承润滑不 ：存在缺陷和故障时，由于机械摩擦和撞击的出现，轴承噪声将有明显的增加，将出现轴承的特征频率，频率取决于滚动元件的几何尺寸及转速。
 
㈣电刷噪声
  在有滑环或换向器的电机中，电刷噪声是不可避免的，电刷噪声有三种原因造成的：
  ①摩擦噪声 电刷与滑环或换向器的滑动接触中，必然产生摩擦和摩擦噪声，噪声的大小与滑环或换向器的表面状态电刷的摩擦系数，空气的绝对湿度和电刷的压力有关。在良好的氧化膜和电刷工作状态下，摩擦噪声很低，电刷和滑环及换向器的磨损也很少，当氧化膜饿电刷工作状态不良时，摩擦声就大，尤其当空气干燥，换向器表面氧化膜建立不好时，电刷会发生抖动，是润滑情况不良的表征，这时电刷会产生高频摩擦振动的噪声——吱吱声，尖叫声，这种情况持续时间长时，将使电刷振碎，刷辨脱落，刷握压指断裂，因此必须采用改善换向器润滑的措施，摩擦噪声频率较高，频带较宽，频率与转速关系不大。
  ②撞击噪声 所有的换向片之间都有一个云母沟，由于换向器变形，个别换向片凸起或下凹，云母沟下刻和倒棱工艺不好，在电机旋转，电刷撞击换向片的进入边，由于电刷与换向片周期性的撞击使电刷在刷握里产生径向跳动和晃动，引起电刷和刷盒周期性的振动，产生电刷噪声，这种噪声常具有与换向片数成倍数的多个单频成分。 
  撞击噪声一般在10KHZ以内，换向器变形，表面光洁度不好时，噪声幅度将增大。
  ③火花噪声 电刷与滑环成换向器接触导电过程中，产生的火花也会产生噪声，这种噪声实际是电弧放电声，在允许的火花范围内，噪声是很小的，火花噪声随换向火花增大而增加，爆发性危险火花和强烈的拖长火花（居于3级火花），往往还带有啪啪的放电声。