如何排除电动机中的磁噪声:原因和解决方案?

如果您的电动机遇到磁噪声问题,请不要担心 - 您并不孤单。

这种类型的噪音可能是由多种因素引起的,而且确定根本原因并不总是那么容易。

在这篇博文中,我们将讨论电动机中磁噪声的原因,并提供一些您可以尝试的解决方案。让我们开始吧!

开始

All noise originates from mechanical forces that propagate pressure waves through air, liquid or solid materials, and the frequency of noise in the human hearing range is usually between 20 Hz and 20 kHz. Magnetic noise in motors, also called "electromagnetic" or "electrical" noise, is caused by mechanical forces (e.g. pressure) generated by the attractive and repulsive forces of magnetized parts in their alternating magnetic fields. In most cases, this type of noise can be eliminated or reduced by proper design and manufacturing of electric motors.

噪音

然而,在某些情况下,如果不重新设计电机就无法消除噪声源,在这些情况下,有必要采取措施抑制或隔离噪声。以下是电动机磁噪声的一些常见原因以及一些可能的解决方案:

噪音

转子和/或定子不平衡或未对准。

解决方案:这种类型的噪音通常可以通过转子和定子的适当平衡和对准来消除。

绕组不平衡或绝缘不良。

解决方案:这种类型的噪声通常可以通过适当的绝缘和绕组的平衡来消除。

电动机制造商

来自其他设备的杂散磁场或接线中的电流。

解决方案:通常可以通过适当屏蔽和过滤杂散磁场来消除此类噪声。

轴承故障或轴安装不当。

解决方案:这种类型的噪音通常可以通过对轴承进行适当的润滑和维护来消除。

电动机制造商2

除了这些常见原因之外,还有其他因素可能会导致电动机中的磁噪声。

例如,高温会导致绕组绝缘层损坏,从而产生噪音。

湿度和灰尘等环境条件也会导致电噪声。

电机中的磁噪声可能由多种因素引起,包括转子和/或定子的不平衡或不对中、绕组不平衡或绝缘不良、其他设备的杂散磁场或接线中的电流、轴承故障或轴安装不当、和高温。

湿度和灰尘等环境条件也会导致电噪声。

仅当电机通电时,交变磁场才会以两倍线性频率(例如嗡嗡声)激发振动和噪声,如果断电后噪声立即停止,则来源是磁噪声。

电动机制造商3

磁噪声通常是二极和四极电机的第二大噪声源(风阻是第一位)。

也许是六极或更多极电机的主要噪声源。

这主要是由于低速铁芯定子残留硅钢片的深度小于极数少的高速铁芯的定子深度(见图1)以及2极和2极的残留硅钢片。 6极定子铁芯,这使得它们更容易变形,并且由于较小的力而产生更大的振幅振动。六极或更多极的低速电机由于气隙较小以及轴承和外壳配合超差的偏心效应,容易产生较高的噪声水平。

电动机制造商4

如果磁噪声是其主要来源,则在施加负载时电机的整体噪声会增加。

通常,对于两极和四极电机,空载和满载时的总噪声水平差异很小,但对于六极或更多极电机来说可能会很大。

电机设计人员通过使气隙尽可能大(同时保持可接受的功率因数)来管理磁噪声,他们可以减少气隙变化引起的磁力,并且可以通过使用更长的磁芯来降低气隙磁通密度,这通常会改善功率因数。

噪音2

另一个考虑因素是封闭槽不会导致磁噪声增加,这解释了为什么设计者更喜欢封闭槽转子,并且他们也更喜欢用于随机绕组定子的具有最小开口的半封闭槽,尽管更宽的槽开口使绕组更容易插入。

磁噪声的一种相关形式是晃动噪声,这是一种相对低音量、低频、高频的跳动成分,由于它是间歇性的,因此可能会令人反感。

作为晃动的函数,晃动在负载下更加明显,频率随晃动直接变化。

原因可能包括转子条或端环开路,但滑动噪声通常与转子的均匀性缺陷有关,补救措施是更换新转子。

如果您的电动机出现磁噪声,您可以尝试以下几种解决方案:

- 如果噪声在断电后立即停止,则来源很可能是磁噪声。您可以尝试通过使气隙尽可能大来减少磁力(同时保持可接受的功率因数)。

停止

您还可以通过使用较长的磁芯来降低气隙磁通密度,这通常会提高功率因数。

- 如果噪声是其主要来源,则在施加负载时电机的整体噪声会增加。

您可以尝试通过使气隙尽可能大(同时保持可接受的功率因数)、减少磁力来管理磁噪声。

定子

-另一个考虑因素是封闭的槽不会导致磁噪声增加。您可以尝试使用闭槽转子,并且您可能还更喜欢具有最小开口的半闭槽,用于随机绕组定子。

- 磁噪声的一种相关形式是晃动噪声。作为晃动的函数,晃动在负载下更加明显,频率随晃动直接变化。原因可能包括转子条或端环开路,但滑动噪声通常与转子的均匀性缺陷有关,补救措施是更换新转子。

如果在尝试这些解决方案后您仍然遇到电动机中的磁噪声问题,您可能需要聘请专业人员。

请联系您当地的汽车商店寻求帮助。

转子槽的倾斜可以减少磁噪声

但对于倾斜槽的最佳数量,甚至计算它们对产生的噪声的影响的准确方法,都没有达成一致。一种常见的建议是倾斜至少一个转子或定子槽(以槽数较少者为准)的转子;任何较小的偏差都不会显着降低磁噪声,较大的偏差通常会降低电机性能。

定子

使用极数较少的电机也可以降低磁噪声。极数越多,磁场交替越快,产生的噪声越大。如果电机必须高速运行才能满足其性能要求,减少极数通常会使电机安静下来,而不会显着影响其输出。

最后,在电机外壳上添加绝缘层有助于减少磁噪声。绝缘层越厚,效果越好,但这种方式能消除多少噪音是有限度的。在某些情况下,可能需要在电机周围添加额外的屏蔽,以完全消除磁噪声。

以下是有关如何减少电动机磁噪声的一些提示:

-倾斜转子槽

- 使用极数较少的电机

-为电机外壳添加绝缘层

- 在电机周围添加屏蔽。

转子

不均匀的气隙会导致不平衡的磁拉力和最小气隙方向上更强的磁力,这会使定子、转子和框架变形,同时产生电磁噪声,而在降低的电压下运行电机是一种简单的诊断工具。

勒克斯泄漏是磁噪声的另一个常见原因。可以通过使用质量更好的磁体材料、增加线圈匝数或使用铁氧体磁芯来减少泄漏。

铁氧体磁芯专门设计用于减少漏磁,通常由陶瓷化合物制成。

它们相对便宜且易于安装,可以通过使用质量更好的磁铁材料、增加线圈匝数或使用铁氧体磁芯来减少漏磁。

铁氧体磁芯专门设计用于减少漏磁,通常由陶瓷化合物制成。

例如,如果电机在全电压下发出噪音,但在额定电压一半时听起来不错,请查找气隙和问题,例如加工不当的外壳或离芯转子。

气隙不均匀的原因有:转子偏心、定子偏心、轴颈加工弯曲、转子体不居中、轴承箱(或套筒轴承)端部支架和定子配合不居中、外壳变形等。

与二极电机相比,制造差异对低速电机的磁噪声影响更大,这是因为四极或多极电机的气隙比二极电机小得多,这使得它们误差幅度要小得多。因此,四极或多极电机的制造质量更加关键。

磁噪声也可能是由绕组中的杂散磁通泄漏路径引起的,可以通过使用更好的绝缘和更紧密的绕组间隙来最大程度地减少磁噪声。

结论。

识别电机中的噪声源通常比纠正噪声源更具挑战性,而系统的调查方法可以缩小可能性并使问题解决更容易。

如果噪音是由电机设计中的某些因素引起的,例如制造缺陷或异常,解决方案是找到电机中产生主要磁噪声的原因,并选择适当的方法来减少或消除它们。

如果文章对您有帮助,请留下评论,我们将不断更新更多有用的知识给您。谢谢你!

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