噪聲已同水污染、大氣污染一并被列為三大公害。在異步電機中，由于定、轉(zhuǎn)子電流在空氣中形成的諧波磁場相互作用產(chǎn)生的電磁力波，從而引起鐵心軛部振動，并引起機座隨之振動，迫使周圍空氣振動而產(chǎn)生電磁噪聲。電磁噪聲與氣隙中定、轉(zhuǎn)子磁場之間相互作用面產(chǎn)生的徑向力、電機構(gòu)件的動態(tài)響應及電機表面的聲輻射特性有關(guān)，電機電磁噪聲是影響電機質(zhì)量的重要因素，長期以來如何降低電機電磁噪聲是技術(shù)人員重點關(guān)心的問題之一。產(chǎn)生電磁噪聲的原因十分復雜，解決的辦法也各不一樣，本文我與大家共同探討氣隙對電機電磁噪聲的影響及解決的辦法。
首先，氣隙對電磁噪聲產(chǎn)生影響的原因有兩個：一是在設計中產(chǎn)生的影響。設計時氣隙磁密Bδ設計過高，因為徑向力波幅值與Bδ2成正比，而氣隙中的徑向力波是產(chǎn)生電磁噪聲的主要根源。二是，在制造過程中產(chǎn)生的影響。在制造過程中電機機座、定子鐵心的變形造成定、轉(zhuǎn)子的不同心導致電機在通電后產(chǎn)生單邊磁拉力噪聲和齒諧波噪聲。
其次，氣隙對電機電磁噪聲的解決辦法從三個方面來分析。
第一降低氣隙磁密。由于徑向力波幅值與Bδ2成正比，所以降低Bδ可以降低電磁振動、噪聲。當Bδ由Bδ1降至Bδ2時降低的噪聲為
△L=40lg(Bδ1/ Bδ2) [dB(A)]
△L的計算值與實測結(jié)果間的誤差和初始值Bδ1的大小及電機磁路的飽和程度有關(guān)。我們做過這樣的實驗：一臺YZTD225L-4/8/32塔機電機，在50Hz時做噪聲試驗，其結(jié)果是4/8極為70[dB(A)]、32極為82[dB(A)]。我們用變頻器把電源的頻率提為55Hz做噪聲試驗，其結(jié)果是4/8極為69[dB(A)]、32極為72[dB(A)]。通過電磁計算，50Hz時4極Bδ為0.68T、8極Bδ為0.67T、32極Bδ為0.64T；55Hz時4極Bδ為0.65T、8極Bδ為0.64T、32極Bδ為0.53T。從以上數(shù)據(jù)分析說明，電機的氣隙磁密初始值的飽和程度與噪聲關(guān)系非常大；同時也說明，同一臺多速電機在不同極數(shù)情況下的氣隙磁密的飽和程度值也是不一樣的。另外磁密的飽和程度與所用電工材料有關(guān)，如同一型號的電機分別用50W470和50WW800的沖片，它的噪聲也是不一樣的，特別是對極數(shù)較高的電機影響較大。所以上述公式只是一個參考，它可以提示設計者在電機的使用部門對噪聲提出苛刻要求時，盡可能選取低的Bδ，同時Bj、Bt也不能過高，否則會起到推波助瀾的作用。
第二增大氣隙δ，減小氣隙的不均勻度。適當?shù)丶哟髿庀犊梢詼p小諧波的幅值，減小氣隙不均勻度，并能使徑向力波的幅值降低。δ由δ1增至δ2后降低噪聲值△L可由下式計算：
△L=40lg(δ2/δ1) [dB(A)]
由上式計算的△L與初始值δ1有關(guān)，故與實測結(jié)果相比往往有誤差，但作為定性分析是完全可以的。在制造過程中氣隙的不均勻度對不同極數(shù)電機噪聲的影響是不一樣的。我們做過這樣的實驗，一臺YZTD225L-4/8/32的電機，在制造過程中發(fā)現(xiàn)氣隙變形有0.2mm，這時電機的噪聲在4/8極為70[dB(A)]、32極為90[dB(A)]。之后我們把電機拆開再以機座止口定位光車定子鐵心內(nèi)圓(擦刀車0.2 mm)，然后裝機做試驗，這時測得電機噪聲在4/8極為68[dB(A)]、32極為82[dB(A)]。從這兩組數(shù)據(jù)我們不難看出氣隙的不均勻度對低轉(zhuǎn)速電機的影響較大。減小氣隙不均均度是制造問題，應該在加工時嚴格按圖樣要求加工，并增強定子的結(jié)構(gòu)剛性。
第三加均壓線。對于每相并聯(lián)支路數(shù)大于1的電機，從理論上來講各支路感應電勢是嚴格相等的，即結(jié)構(gòu)嚴格對稱，電磁也嚴格對稱，支路間不可能產(chǎn)生環(huán)流。但實際情況下由于工藝、裝配原因不可避免地會產(chǎn)生電、電磁方面的不平衡、不對稱，從而導致支路間產(chǎn)生了環(huán)流，這樣我們就有必要將定子繞組中理論上的等電位點用導線連接起來，強迫其等電位，讓環(huán)流無法產(chǎn)生，中間這根連接線就叫均壓線。下面以96槽32極單層繞組電機A相為例來看均壓線的效果。我們做過這樣的對比試驗，把一臺低速極電磁噪聲很大的YZTD225-4/8/32電機抽出來進行32極噪聲測試，其結(jié)果為88[dB(A)]，然后我們把這臺電機低速極的繞組連線打開，加上均壓線，再進行32極噪聲測試，其結(jié)果為71[dB(A)]，將噪聲指標提高了3個等級，效果十分理想。這個方案的唯一不足就是整形工藝較為復雜，定子繞組引接線較多。
針對氣隙對電機噪聲的影響及解決方法的分析和闡述，我們對電機的噪聲控制，不同的生產(chǎn)條件及不同規(guī)格的電機，采取的方法也有所不同，因此我們應在電機設計階段對噪聲進行充分的分析研究；在生產(chǎn)過程中保持工藝的穩(wěn)定性，并在實踐中不斷總結(jié)對比。只有這樣我們才能很好的避免氣隙對電機電磁噪聲的影響，從而達到提高產(chǎn)品質(zhì)量的目的。
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