Motorvibrationen und Geräusche: Axiale Vibrationen der Endkappe und Vibrationen der Bürstenvorrichtung
In unseren vorherigen Diskussionen haben wir uns auf die Rotorfaktoren konzentriert, die zu Motorvibrationen beitragen.
Heute werden wir zwei zusätzliche Faktoren besprechen: die axiale Vibration der Endkappe und die Vibration der Bürstenvorrichtung.
Im Herstellungsprozess sind Vibrationen und Lärm eng miteinander verknüpft, wobei durch Vibrationen mechanische Geräusche entstehen.
Daher sollte die Bewältigung mechanischer Geräusche mit der Beseitigung mechanischer Vibrationen beginnen.
Axiale Vibrationen und Geräusche der Endkappe
Lagervibrationen sind die Hauptursache für axiale Endkappenvibrationen, die eine Quelle mechanischer Geräusche darstellen.
Dies gilt insbesondere für kleine Motoren, bei denen eine geringere axiale dynamische Steifigkeit in der Endkappe zu einer höheren Vibrationsgeschwindigkeit und Geräuschentwicklung führen kann.
Vibrationen und Geräusche der Bürstenvorrichtung
Vibrationen und Geräusche der Bürstenvorrichtung werden durch mehrere Faktoren verursacht, darunter den Zustand der Kommutatoroberfläche, einen großen Spalt zwischen Bürste und Bürstengriff, unzureichenden Bürstendruck, der zu schiefen Bürsten führt, und unzureichende Steifigkeit des Bürstengriffs, des Bürstenrahmens und der Bürste Stange.
Der Gleitkontakt zwischen der Bürste und der Kommutatoroberfläche während des Gleichstrommotorbetriebs erzeugt einen Kupferoxidfilm, der von einem Graphitfilm und Staubpartikeln bedeckt ist.
Dieser Film beeinflusst nicht nur die Kommutierungsleistung des Motors, sondern auch seine Vibrationen und Geräusche.
In der Praxis kommt es im Leerlaufbetrieb nicht so leicht zu einer Filmbildung auf der Gleitkontaktfläche, was zu trockener Reibung zwischen Bürste und Kommutator und einer Erhöhung der Geräuschentwicklung führt.
Tatsächlich macht der Leerlaufbetrieb bei Walzstahl-Gleichstrommotoren über 50 % der Gesamtzeit aus, wobei Leerlaufbedingungen zu 6–10 dB mehr Lärm führen als Lastbedingungen.
Die aus mechanischen Gründen verursachten Vibrationen und Oberflächenvibrationen des Kommutators sind unterschiedlich, und letztere können bei niedrigen Motordrehzahlen überprüft werden (durch Berühren der Bürste, um Vibrationen zu spüren).
Das Spektrum der durch Schleifkontakt erzeugten Bürstenvibrationsgeräusche liegt typischerweise zwischen 1000 und -8000 Hz und ändert sich bei Änderungen der Motorgeschwindigkeit nicht wesentlich, sodass es von mechanischen Ursachen unterscheidbar ist.
Durch den Schleifkontakt erzeugte Bürstenvibrationsgeräusche werden auch von der Bürstenpolarität beeinflusst.
Beispielsweise vibrieren positive Bürsten von Gleichstromgeneratoren weniger als negative Bürsten, da positive Bürsten Graphit- und Kohlenstoffkristalle trennen können, die Wasser auf der Kommutatoroberfläche absorbieren und einen Schmierfilm bilden, während negative Bürsten dieses beseitigen.
Die Wahl der Bürstensorte richtet sich zunächst nach der Kommutierungsleistung, es müssen aber auch Vibrationen und Geräusche der Bürste berücksichtigt werden.
Neben mechanischen Geräuschen stellen auch aerodynamische Geräusche ein erhebliches Problem bei der Motorgeräuschkontrolle dar, insbesondere bei Hochgeschwindigkeitsmotoren. Wir werden dieses Thema in zukünftigen Diskussionen ausführlicher behandeln.
Indem Sie sich weiterhin über dieses Thema informieren, können Sie Ihr Wissen erweitern und in der sich ständig weiterentwickelnden Technologielandschaft von heute wettbewerbsfähig bleiben.
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