Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ＆Ｅｑｕｉｐｍｅｍｔ 对电机振动噪音的分析与控制 刘效刚 【佳木斯电机股份有限公司。黑龙江佳木斯１ ５４００２） 【摘要】随着我国经济的快速发展，电能作为现代化社会的 重要能源之一，早已与人们的工作、生活密不可分。而电机作为电 能进行生产、传输、使用的重要机械，在电能的发展中始终占据着 举足轻重的重要位置。然而，随着电机在日常生活的广泛的应用， 电机振动噪声也俨然成为环境污染的一大公害。因此，为了创造更 为舒适的工作生活环境，提高生产率的同时，保证Ａ．４１＂１的身・ 健康， 就必须对电机振动噪音采取一定的措施，以便将其控制在可到允许 的范围之内。所以，本文笔者结合个人实践工作经验，对电机振动 噪声进行粗浅的分析，并提出几点解决与控制电机噪声的个人建议， 以供参考。 【关键词】电机；振动噪音；控制 前言 近些年来，工业噪音、污水、废气早已成为污染环境的三大公 害，严重影响着人们的身心健康。尤其是伴随着电能的广泛应用与 快速发展，电机振动噪音俨然已经成为工业早已的重要组成部分。 因此，如何降低电机的振动噪音，早已成为电机行业普遍面临的共 同问题。以下笔者即结合个人实践工作经验，对引发电机振动噪音 的原因进行粗浅的探讨，并提出几点解决并控制电机振动噪音的个 人建议，以期将电机振动噪音控制在可允许范围之内，为人们提供 更为舒适的工作、生活环境。 １引发电机振动噪音的原因 １．１由于电机轴承与电机转子不平衡所引发的振动噪音 通过分析我们可以得知，电机主要由电气与机械两个部分构成 因此，电机在分析电机故障时应该对其一分为二。一般情况下，电 机的振动噪音主要是由转动部分不平衡、机械故障或者电磁方面的 原因造成的。所以，对电机轴承及电机转子不平衡所引发电机振动 噪音进行分析尤为重要。目前，我们常见的转动不平衡，主要表现 在转子、联轴器、耦合器、传动轮（制动轮）的不平衡。其中，由轴 承所引起的不平衡，通常会伴有异常声响，而由转子引起的不平衡， 则需要测量单转电机的振动值。此外，由于转动部分的机械松动也 会造成转动部分的不平衡 例如：铁心支架的松动，斜键、销钉的 失效松动，转子绑扎的不紧等。 １．２由于机械部分故障所引发的振动噪音 机械部分故障所引发的振动噪音，主要表现在以下几个方面： 第一，由于与电机相连的齿轮和联轴器存在问题，以至于在实 际作业中极易出现以下几种故障，造成一定程度的振动噪音。如： 齿轮的咬合不良；轮齿磨损严重；联轴器歪斜、错位；齿式联轴器 的齿形、齿距不对、间隙过大、磨损严重等问题 第二，在电机的安装过程中，由于安装不当、对中不良，造成 联动部分的轴系不对中，中心线不重合，定心不正确，进而引发振 动噪音。此外，在实际作业中，往往有些联动部分的中心线在冷却 时是重合一致的，但经过一段时间的运行以后，由于转子支点、基 准等发生变形，导致中心线被破坏，从而产生振动噪音。 第三，由于电机拖动的负载产生的振动，所引发的传导性振动。 如：水泵、风机振动，所引发的电机振动。 第四，由于电机本身结构存在缺陷或者在基础安装过程中存在 问题，以至于引发振动噪音。主要表现为：转轴弯曲，轴颈椭圆， 轴与轴瓦间的间隙过大或者过小；整个电机安装基础的刚度不够； 电机和基础板间固定不牢，底脚的螺栓松动，轴承座和基础板之间 松动。而特别值得我们注意的是，由于轴与轴瓦间的间隙过大或者过 小，不仅会引起电机振动，还会使轴瓦的润滑与温度产生异常，带 来电气故障。 ２解决并控制电机振动噪音的几点个人建议 ２．１进一步提高转子的转动平衡精确度 通过上述分析，我们可以看出，转动不平衡是引发电机振动噪 ３１２ ｆ华东科技 声的重要因素之一。因此，进一步提高转子的转动平衡精确度，能 够在一定程度上有效解决电机振动，从而将振动噪声控制在可被接 受的范围之内。主要可从以下几个方面入手： 首先，尽可能使转子各部位的平衡量分布更为均匀。也就是说 在实际旋转时，为了尽可能减小离心力，我们应该至少选择２个校 正面。同时，为了获得更好的平衡效果，其所选择的支点应尽量靠 近轴承挡。而校正面内平衡配重量的所在位置半径，则应该尽可能 偏大； 其次，尽可能提高平衡机的转速。随着转速与径的不同，风扇 鼓风时的不平衡径向力也有所变化。因此，为了提高转子动平衡实 验中的精确度，则应该在可能的情况下，提高平衡机的转速，已获 得更为准确的数据； 再次，在转子结构设计中加强对对称性与同轴度的设计，从而 保证转子动平衡。尤其是实际加工中，在条件允许的情况下，对风 扇与绕组支承的圆周、平面应进行加工，而非加工平面也应该保持 光滑平整，从而进一步保证同轴度； 最后，在钢片冲制与铁芯叠压过程中，应严格遵守工艺规程， 尽可能的减小由于硅钢片的厚薄不均匀与毛刺过大所引起的不平衡 量。 ２．２从电机自身结构入手防止振动噪音 为了更好的解决与控制电机振动噪音，就应该从电机自身问题 找起，进而实施全面控制。 首先，从电机的设计上入手。选择适当的槽数进行组合；采用 特殊槽；斜槽化；选择合适的线圈节距；正弦波绕线；采用分数槽 绕线；齿、气隙、轭铁部的磁通密度应适当；转子槽部极和厚度均 等；采用磁性楔，扩大气隙；其次，从电机机械设计上入手。在电 机的机械设计上，应该采用全闭槽，来消除齿尖厚度的不同，从而 提高制造技术。同时，为了避免和电动机的装置机构发生共振，在 定子铁心或者轴承的支持部位，应设计支持防振，提高振动弹性。 并且在电动机的外部，则因该设置遮音或者防音的机械构造。 最后，从电机的使用上入手。在实际使用中，我们以电磁电机 为例。而通过研究，我们可以得知并不是所有电动机的电机振动噪 音问题，都是由电磁力波所引起的。有些则是由定子或者转子的自 然电机振动数一致或者接近，而形成的共振。因此，在分析引发电 机振动噪音因素时，应多了解电动机各部分电机振动体的自然振动 频率。 ３结束语 综上所述，本文笔者对引发电机振动噪音的原因进行粗浅的探 讨，使我们更加清楚的认识到，随着电能成为现代化的重要能源之 一，电机振动也俨然成为工业噪音的重要组成部分，严重影响到人 们的工作与生活。因此，电机企业在生产中，更应该针对电机振动 噪音这一重要问题，进行必要的研究与分析，制定更为完善的设计 以及工艺生产流程，从而将电机噪音控制在可允许范围之内，为人 们提供更为舒适的工作、生活环境。 参考文献： ｆ１１郭少英．电机噪声的分析和控制Ⅱ１．中小型电机．１９９９（０１） ｆ２１齐辉，李永辉，段建刚．电机噪声的类别、分析方法以及防治措施的 研究进展ｆＩ］．微特电机．２００７（０３） ［３】王爱玲，王军华．电机噪声分析与降噪措施Ⅱ］．平顶山工学院学 报，２００５（０３） 【４】王春潮，周宏志－电机噪声问题的探讨卟纺织机械，２００３（０６） 【５】吴卫华，陈吉芳．浅谈电机噪声的形成及实际控制方法卟机电产品 开发与创新，２００３（０３） 作者简介： 刘效刚，出生于１９７３年６月，毕业于黑龙江矿业学院机械设计与制
电机噪音的分析与降低技术
张婷婷 鲁学良 （阜新红泰液压丝杠制造有限公司 辽宁阜新 １ ２３０９９） 动力与电气工程
摘 要：电机的噪音研究涉及了电磁，机械振动，物理声学．数学等许多学科，并且电机本身‘结构的复杂性也加大了研究的困难。本文 主要对电机噪音的形成原因进行分类，并对主要噪音降低技术进行了分析论述。
关键词：噪青 降低技术 电机 中图分类号：ＴＢ４７ 文献标识码：Ａ 文章编号：１ ６７ ２－－３７９１（Ｚ０１２）０２（ｃ）－０１１４—０２
据北京市疾控中心调查表明，噪音导
致的职业病发病率为１０％一１２％，位居各种
职业病之首，因此噪音已经与污水、废气成
为污染环境的三大公害。而噪音污染的主
要来源是机电行业，尤其集中在纺织、机械
企业，长期或长时间在充满噪音的环境中
工作或生活易使人急躁、易怒，降低工作质
量和效率；同时引起噪音的不正常振动也
会影响电机本身的使用寿命，因此电机噪
音已成为衡量电机质量的一项重要技术指
标，各电机科研机构和企业都在考虑如何
降低电机噪音的问题。
１ 电机噪音的分析
关于电机噪音的研究十分复杂，涉及
机械振动、物理声学、数学、电磁、电子学等
多个领域，它不仅仅受电机某个运动部件
的影响，还要考虑电机的整体作用。根据噪
音产生的原因，通常将电机噪音分为电磁
噪音、机械噪音和通风噪音…。
１．１电磁噪音
电磁噪音主要来源于电磁振动，是由
电机气隙磁场作用于电机铁心产生的电磁
力所激发引起的，而电机气隙磁场又取决
于气隙磁导和定转子绕组磁动势＿２］。电机运
行时气隙中存在基波和一系列谐波磁场，
它们相互作用，除产生引起电磁转矩切向
力外，还产生许多次数、频率各不相同的旋
转径向电磁力波。这些力波作用在定转子
上，致使其出现周期性的径向变形。由于转
子铁心刚度较大不易产生振动，故一般仅
考虑定子铁心及机座的振动，该振动引起
的噪音即为电磁噪音 。
２．２机械噪音
第４５卷 ２０１２正 第６期 ６月 截＇Ｉ｝瓤
￣ＩＣＲＯＭＯＴＯＲＳ ＶｏｌＪ ４５．Ｎｏ．６ Ｊｕｎ．２０１２
泵用直流电机噪音的分析及预防
李翠兰
（中航工业电源陕西秦岭特种电机有限责任公司，陕西咸阳７１３１０７）
摘要：针对泵用直流电机批量制造中所遇到的噪音问题，进行归类。通过理论分析和实践经验，阐述电磁噪音和 机械噪音产生的原因，提出实际工作中降低噪音的几种方法。并列举了实例及取得的效果。
关键词：关键词：泵用直流电动机；电磁噪音；机械噪音 中图分类号：ＴＭ３３ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００１－６８４８（２０１２）０６．００７８．０２
０ 引 言
随着泵用直流电机的广泛使用，用户对电机的
要求不断地提高。噪音是衡量其质量的一项重要指
标，低噪音电机在市场竞争中具有明显优势。下面
以２ｋＷ直流泵电机为例，分析电磁和机械噪音产生 的原因。从设计、工艺和装配方法上采取了一些行 之有效的办法，使电机的噪音得到有效控制…。
电机噪音通常有三类：电磁噪音、机械噪音和
通风噪音。其中电磁噪音和机械噪音比较突出，在
实际生产中必须对其加以控制 。 解决电机噪音问题，首先要区别噪音是来自电
磁部分还是机械部分。再根据噪声的强弱程度，找
出最突出的噪声源，采取相应的降噪措施。电机运
行时，不论是空载或负载状态，都会产生电磁噪声。 电磁噪声与磁场强度、负载电流及转速等有关。噪
声种类的简易鉴别方法：（１）突然断电法：将电动
机运转到最高转速，突然切断电源，若噪音随之突
然减小，则是电磁噪音，若噪音变化不大，则是机
械噪音。（２）改变电压法：电磁噪声随电压变化很
大，升高电压，噪音明显加大，降低电压，噪音明
显减小
１ 电磁噪音
电机通电后，气隙磁场作用于定、转子铁心，
产生基波磁势和一系列谐波磁势，基波磁势产生切 向力和电磁转矩。谐波磁场相互作用产生随时间和
空间变化的径向力，这些径向力作用于铁心上。低
电机噪音测试方法-GB3806-81
中华人民共和国国家标准
电机噪声测定方法
GB 3806-81
本标准适用于台旋转电机在稳态运行时的噪声测定。
按本标准所规定的方法测定电机噪声,其精度在3分贝以内。
1. 测定项目
(1)电机噪声的A计权声功率级。
(2)电机噪声的1/1倍频程或1/3倍频程频谱分析。
(3)电机噪声的方向性指数。
2. 测量仪器
2.1 仪器要求
测量仪器应采用精密声级计或精度更高的组合声学仪器;同时还应备有1/1倍频程或1/3倍滤叔器。仪器符合国家计量局有关标准的规定。
2.2 仪器的检定
测量应定期按有关标准的规定进行检定。
2.3 仪器校准
测量仪器在测量前后必须用精度为0.5分贝或更高的声级校准器进行校准。
3. 电机的安装要求
3.1 弹性安装
对轴中心高H为400毫米及以卧式电机或电机高度的一半为400毫米及以下的立式电机,应采用弹性安装,其弹性支撑系统的压缩量&应符合公式(1)的要求:
式中:&--电机安装后弹性系统的实际变形量,毫米;
n--电机的转速,rpm;
K--材料线性系数,对乳胶海绵K=0.4;
Z--弹性系统被压缩前的自由高度毫米。
为保证弹性垫受压均匀,被试电机应先置于有足够刚性的过渡板(如硬塑板、层压板)上,然后再置于弹性垫上,电机底脚平面与水平平面的轴向倾斜角应不大于5°。
当刚性板会产生附加噪声时,允许将电机直接置于弹性垫上。
3.2 刚性安装 对轴中心高H超过400毫米的卧式电机或电机高度的一半超过400毫米的立式电机,应采用刚性安装。此时,平台、基础和地基三者应刚性联结。
安装平台和基础应不产生附加噪声或与电机共振。
国家标准总局 发布 1982年7月1日 实施
中华人民共和国第一机械工业部 提出
一机部上海电器科学研究所
一机部广州电器科学研究所
哈尔滨大电机研究所 起草
3.3 其他要求
测量应在有一反射的硬实地面上进行。在任何情况下,电机的底脚平面高于地平面应不超过80毫米;弹性垫的面积应不大于基准箱投影面面积的1.2倍。
