鋁殼電動機就是用壓鑄鋁的外殼替換傳統(tǒng)的鑄鐵外殼的電動機。由于鋁材的延展性能好、比重小。鋁殼電機具有外形美觀、體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、維修方便、生產(chǎn)過程比較環(huán)保、生產(chǎn)效率高,便于運輸?shù)葍?yōu)點,從而深受用戶的歡迎。
但由于其一鋁殼加工工藝要求高,機殼、端蓋的同心度差:其二鋁殼不導磁場,電動機軛部磁路相對比鐵殼電動機飽和, 電磁力波相對較大:這兩個特點造成鋁殼電動機的噪聲較大,給生產(chǎn)和制造高質(zhì)量的產(chǎn)品加大了工藝難度。
鋁殼電機噪聲分析流程
根據(jù)電機噪聲產(chǎn)生的不同方式,大致可把其噪聲分為三大類:電磁噪聲、機械噪聲、空氣動力噪聲 。
1、電磁噪聲的產(chǎn)生與控制
電機氣隙中的磁場脈動引起定子、轉(zhuǎn)子和整個電機結(jié)構(gòu)振動而產(chǎn)生的一種低頻噪聲為電磁噪聲。從磁場影響的角度看,電磁噪聲主要是由磁場力波和磁通分配的不對稱引起的。
(1)定、轉(zhuǎn)子的偏心,或磁路的不對稱,將引起磁通分配不對稱而出現(xiàn)一邊受力大,一邊受力小的現(xiàn)象,進而產(chǎn)生電磁噪聲。因此,在設計或加工時,定、轉(zhuǎn)子圓度一定要達到要求,磁路一定要對稱、均勻。鋁殼電動機的端蓋加工精度、定子鐵心壓鑄到機座的裝配,關(guān)系到定、轉(zhuǎn)子的同軸度,其精度要求對鋁殼電動機十分重要。
(2)定、轉(zhuǎn)子繞組中存在著基波磁勢和各次諧波磁勢,它們相互作用可產(chǎn)生一系列的力波?;ù艌龅念l率較低,影響不顯著;諧波磁場產(chǎn)生的力波所引起的噪聲與該力波的幅值大小及次數(shù)有關(guān)。在工藝上選擇合適的定、轉(zhuǎn)子槽配合,并采用斜槽的方法以避免產(chǎn)生較低次的力波。
針對電磁噪聲的原因,可采用下列方法降低鋁殼電動機的電磁噪聲:
(1)選擇合適的槽配合,避免出現(xiàn)低次力波,采用轉(zhuǎn)子斜槽,斜一個定子槽距;
(2)選擇適當?shù)臍庀洞琶?,不應太高,但過低又會影響材料的利用率,定、轉(zhuǎn)子磁路需對稱、均勻,迭壓緊密;
(3)盡量采用正弦繞組,減少諧波成分,注意避開定、轉(zhuǎn)子的共振頻繁。
(4)定、轉(zhuǎn)子加工與裝配應注意它們的圓度和同軸度,盡可能地使用熱套或用定子先壓裝后車機座端止口的工藝,可采用機座與端蓋連體的結(jié)構(gòu),更好地保證同軸度,減少定、轉(zhuǎn)子偏心;
2、機械噪聲的產(chǎn)生和控制
電機運轉(zhuǎn)部分的摩擦、撞擊、不平衡以及結(jié)構(gòu)共振會產(chǎn)生機械噪聲。鋁殼電動機的機械噪聲相對較大,通常約占10%-15%。機械噪聲包括軸承噪聲、因轉(zhuǎn)子不平衡而產(chǎn)生的噪聲以及裝配偏心而引起的噪聲等。軸承噪聲產(chǎn)生的噪聲值與滾珠、內(nèi)外圈溝槽的尺寸精度、表面粗糙度及形位公差等有很大關(guān)系。降低軸承噪聲可采取下列方法:
(1)裝配時應有嚴格的退磁清洗工序,洗去油污與鐵屑;
(2)采用密封軸承,防止雜物進入;軸承外圈與軸承室的配合以及內(nèi)圈與軸的配合不宜太緊;
(3)為消除轉(zhuǎn)子的軸向間隙,必須對軸承施加適當?shù)膲毫?;合理配置密封的彈性墊圈,適當加潤滑劑減少摩擦;
(4)對于噪聲要求特別的電機,宜選用低噪聲軸承;當負載不太大時,可采用含油滑動軸承,它比同尺寸滾動軸承的噪聲有時可低10dB。
另外,做好轉(zhuǎn)子和風扇的動平衡也是減少機械噪聲的一個重要手段。
3、空氣動力噪聲的產(chǎn)生與控制
電機的空氣動力噪聲是由于旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子以及隨軸一起旋轉(zhuǎn)的冷卻風扇造成空氣流動和變化所產(chǎn)生的。它隨風扇和轉(zhuǎn)子速度的增高而增大,流動越快、變化越烈,則噪聲越大。空氣動力噪聲與轉(zhuǎn)速、風扇以及轉(zhuǎn)子的形狀、粗糙度、不平衡量、氣流的風道截面的變化、風道形狀等有關(guān)。
降低空氣動力噪聲的主要措施有:
(1)外風扇與轉(zhuǎn)軸的聯(lián)接不用鍵聯(lián)接,而采用滾花直紋工藝;外風扇需厚薄均勻、無扭曲變形、間距均勻,且校動平衡;
(2)對散熱良好或溫升不高的電機取消風扇,消除噪聲源;對于外風扇,在設計時應不留通風裕量,優(yōu)先采用軸流式風扇;
(3)轉(zhuǎn)子的表面應盡量光滑。
(4)風道中應減少障礙物,有專用風道的宜采用流線形風道,風道的截面不要突然變化。
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