电磁噪声的抑制考核,您生产的电机可以毕业吗?
有一粉丝反映,他们有一台JR127-8(110kW、380V)的电机,试验时有电磁声,电压越高声音越大。关于该类问题,在电机的实际运行和试验中还真不少,是典型的电磁噪声问题。电磁噪声是极其难解的问题,不少的电机厂耗费相当大的人力、物力解决却收效不大,只好归为天然特质不再想办法消除。但从环保的角度分析,电磁声必须列为电机性能控制的重点,特别是在一些运行环境较好,人员相对集中的运行场合,电机噪声问题必须加以控制。
噪声的根源是振动,产生电磁噪声的根本原因是电磁力激发电机铁芯、铁芯齿振动,即电磁场交替变化而引起某些机械部件振动,从而激发空间空气振荡而产生的空气压力波,类似于拨动音叉会发出某一固定频域的声音。常见的电磁噪声产生原因包括线圈和铁芯间空隙大、线圈松动、变频供电时载波频率设置不当、磁饱和等等。
如何直观的理解电磁噪声呢?如果电机通电时存在尖锐刺耳的高频声,断电后即刻消失,就可认为是电磁力作用于导电或导磁体使其振动,继而激发周围空气脉动而产生电磁噪声。电机运行时气隙中存在基波磁场和谐波磁场,这些磁场产生切向电磁转矩的同时,还会产生一种随时间和空间变化的径向力,这些径向力分别作用在定、转子铁芯上,并使其发生径向变形,即发生振动。相比较,转子铁芯的刚度大,因而所产生的振动量较小,因而应侧重分析和考虑定子铁心和机座的振动。
影响定子部分电磁振动的因素很多,如绕组本身的因素、绕组的浸漆效果、定转子槽配合等。解决电机的电磁噪声问题,生产制造过程的工艺控制固然重要,但最重要的是设计参数的选择,合理的槽配合、合理的槽斜度,以及适当的气隙长度调整都是解决电磁噪声比较有效的方法。
槽斜度是定转子槽相互间交叉角度的大小水平,扭斜定子或转子任何一方都是可行、有效的方案。如何选择和控制呢?鉴于定子斜槽时嵌线困难、易发生匝间、对地、、相间等电气故障,且斜槽定子铁芯生产加工存在许多制约条件,一般定子部分都采用直槽,转子部分采用斜槽。实际生产加工过程中,斜槽工艺是在轴与转子铁芯的叠压过程实现的,如果方法不当,很容易导致槽斜度一致性不好,最直接的影响是有可能产生电磁噪声。即使斜槽工艺较好保证了设计值,但斜槽参数本身就不合理,这时不仅不会消除或减弱电磁噪声,有可能电磁噪声更大以致噪声测试值超过标准限值。
对于工频电机,电磁噪声的严重程度与电压直接相关,电压越高,电磁噪声越明显。低频电磁声是电机生产制造过程诸多缺陷因子造成的,如、铁芯局部缺陷、绕组连接方式错误、个别线圈匝数错等,其中定转子同心度超差导致的定子与转子气隙不均匀最为常见,严重时会发生定转子实擦不转问题或通电后电机跳蹦迪的现象。解决低频电磁声的惯用手法是修正定子与转子气隙的均匀度,但从制造的质量控制角度,应从根本上分析导致该问题的根因并予以消除。
对于变频电机,电磁噪声一般表现为某一频段的高频电磁声,即比较尖锐的海啸叫声,对于该问题,应从电机的设计及配套变频器的选择入手,综合分析解决。
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