铝壳电机噪声的产生与控制

电磁噪声的产生与控制

铝壳电机在运行过程中，电机气隙中的磁场脉动会引发定子、转子和整个电机结构的振动，从而产生一种低频噪声，我们称之为电磁噪声。电磁噪声的产生主要源于磁场力波和磁通分布的不对称性。

① 定子和转子绕组中存在基波磁势和各次谐波磁势，它们之间的相互作用会产生一系列的力波。基波磁场的频率较低，对噪声的影响不显著，而谐波磁场所引发的噪声与力波的幅值和次数有关。为降低这种低频力波带来的噪声，我们在工艺上需要选择适当的定子和转子槽配合方式，并采用斜槽的设计，以避免产生较低次谐波的力波。

② 定子和转子的偏心或者磁路的不对称性会导致磁通分布的不均匀，从而在电机中产生不均匀的力，引发电磁噪声。因此，在电机的设计和加工中，必须确保定子和转子的圆度满足要求，同时保持磁路的对称和平均。此外，定子铁心的压铸和机座的装配也会影响定子和转子的同轴度，因此这些加工工艺的精度要求对于铝壳电机来说非常重要。

为了降低电磁噪声，可以采取以下措施：

① 选择适当的气隙磁密，不应过高，但也不应过低，以避免影响材料的利用率。同时，要保持定子和转子磁路的对称性和平均分布，避免过度迭压或松弛。

② 选择合适的槽配合方式，以避免低次力波的产生。可以考虑使用斜槽设计，并确保转子槽与定子槽之间的距离。

③ 在定子和转子的加工和装配过程中，要特别注意它们的圆度和同轴度。可以考虑使用热套或者采用定子先压装后车机座端口的工艺，以减少定子和转子的偏心。

④ 尽量采用正弦绕组，以减少谐波分量。同时，要避免定子和转子的共振频率。

机械噪声的产生和控制

铝壳电机在运行过程中，机械噪声主要源于摩擦、撞击、不平衡以及结构共振等因素。通常情况下，铝壳电机的机械噪声占总噪声的约10%至15%。机械噪声包括轴启动噪声、由于转子不平衡引发的噪声以及由于装配偏心引起的噪声等。轴启动噪声的大小与滚珠、内外圈沟槽的尺寸精度、表面粗糙度和形位公差等因素密切相关。

要降低轴启动噪声，可以采取以下方法：

① 在装配过程中，需要严格进行退磁和清洗工序，以清除油污和铁屑。

② 可以选择密封轴启动装置，以防止杂物进入轴启动外圈和轴启动室的配合部位。同时，内圈和轴的配合也不宜过松。

③ 如果需要减小转子的轴向间隙，可以在轴启动上施加适当的压力，并合理配置密封的弹性垫圈，同时适当加润滑剂以减少摩擦。

④ 对于对噪声要求特别高的电机，可以考虑使用低噪声轴启动设备。在负载较小的情况下，还可以选择含油滑动轴启动，其噪声通常比同尺寸的滚动轴启动低10dB左右。此外，进行转子和风扇的动平衡也是减少机械噪声的重要手段。

气氛动力噪声的产生与控制

铝壳电机的气氛动力噪声是由旋转的转子和随之旋转的冷却风扇引发的气流动态变化所产生的噪声。这种噪声随着风扇和转子的速度增加而增大，尤其在气流速度快、变化剧烈的情况下，噪声更加显著。气氛动力噪声的大小与转速、风扇和转子的形状、气流动态变化、风道截面的变化以及风道形状等因素密切相关。

要降低气氛动力噪声，可以采取以下主要措施：

① 对于具有良好散热性能或者温升较低的电机，可以选择更长的风扇来降低噪声。在设计时，应尽量避免通风孔或通风口，以减少噪声。

② 外风扇与转轴的连接不必采用键联接，而可以采用滚花直纹工艺，确保外风扇的良好平均分布，避免扭曲和变形，间距也应平均且不产生校动平衡问题。

③ 风道设计中，应尽量减少障碍物，特别是在专用风道中，应采用流线型的风道，避免风道截面突然变化。

④ 转子的表面应保持光滑，以减小气流摩擦所产生的噪声。

综上所述，铝壳电机噪声的产生与控制涉及电磁噪声、机械噪声和气氛动力噪声。通过合理的设计和制造工艺，以及选择适当的材料和组件，可以有效降低噪声水平，提高电机的性能和舒适性。在电机的开发和生产过程中，需要综合考虑各种因素，以满足不同应用场景的噪声要求。

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