減小永磁電動機(jī)噪聲的方法
王 敏(遼寧省遼中縣遼河化工廠110200)
1永磁電動機(jī)噪聲產(chǎn)生的原因
電動機(jī)噪聲有電磁噪聲、機(jī)械噪聲、旋轉(zhuǎn)體擾動空氣所引起的振動噪聲。
1.1電磁噪聲
電動機(jī)氣隙磁密波作用在轉(zhuǎn)子鐵心齒上的電磁力有切向和徑向兩個分量，一徑向分量使定子鐵心產(chǎn)生振動變形，是電磁噪聲的主要來源，其徑向電磁力為：
1.2機(jī)械噪聲
機(jī)械噪聲主要是電動機(jī)運(yùn)行時零件的振動或撞擊所引起的噪聲。它包括轉(zhuǎn)子不平衡引起的振動和噪聲；軸承的振動，端蓋的振動，以及電動機(jī)換向部分的振動，特別是電動機(jī)換向部分的振動，它是機(jī)械噪聲的主要來源。其原因是橫向外圓跳動大，表面狀況不良、電刷與刷盒的間隙偏大、表面狀況及電刷的壓力偏小或施加的壓力不當(dāng)使電刷歪斜，以及刷盒、刷架和刷桿剛度不足等所引起。
1.3旋轉(zhuǎn)體擾動空氣引起的振動噪聲
它主要是由風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)以及通風(fēng)道的振動而引起的噪聲。針對噪聲所產(chǎn)生的原因，在設(shè)計永磁電動機(jī)時若采取一些措施和方法是可以減小電機(jī)運(yùn)行噪聲的。
2設(shè)計時減小噪聲的方法
2.1減小電磁噪聲的方法
電磁噪聲聲生的原因是由電動機(jī)的電磁力引起的，特別是徑向分量的磁力。根據(jù)公式pr一氣象可知，徑向分量的電磁力pr與氣隙磁密b(qt)成正比。對永磁電動機(jī)，在設(shè)計時適當(dāng)?shù)貙庀对龃螅梢詼p小因電磁力的徑向分量所引起的振動，從而減小電磁噪聲。另外永磁電動機(jī)的磁鋼在充磁后，其磁鋼表面的磁場強(qiáng)度不均勻，使電動機(jī)運(yùn)行時產(chǎn)生交變徑向電磁力，從而產(chǎn)生電磁噪聲。此原因引起的噪聲，在設(shè)計時若采用不均勻氣隙方法也可解決。如用瓦片型磁鋼，可使其兩邊的氣隙比中間氣隙稍大，從而提高其氣隙磁場的均勻度。同樣，采用斜槽也可降低其電磁噪聲。其原理是減小齒槽效應(yīng)，減小電磁交變力。永磁電機(jī)的不均勻氣隙主要是采用厚度不均勻的磁鋼來實(shí)現(xiàn)。它是利用內(nèi)外圓的不同心，使瓦片形磁鋼兩邊的面較薄，中間的面較厚。在實(shí)際應(yīng)用中是將不均勻氣隙和斜槽結(jié)合一起使用，效果****。目前，國外汽車上的永磁電動機(jī)大多數(shù)都是采用這種方法。
2.2減小機(jī)械噪聲的方法
由于現(xiàn)在的永磁微型電動機(jī)多數(shù)采用全沖壓件鉚接而成，所以因聯(lián)接松動而引起的機(jī)械振動噪聲較少。噪聲的主要原因是由換向部分和轉(zhuǎn)子的不平衡引起的。如換向器外圓的跳動大，表面狀況不良，或電刷與刷盒的間隙過大，刷盒固定處松動等。另外還有電刷與換向器的接觸不良、彈簧壓力偏小等。在電動機(jī)設(shè)計時，可提高換向器外圓動精度和表面粗糙度，將電刷的接觸面圓弧r及彈簧壓力選得稍大一些，但彈簧壓力不可太大，否則會影響電刷的使用壽命。對轉(zhuǎn)子進(jìn)行平衡處理，亦可減小振動，降低電動機(jī)的運(yùn)行噪聲。
3實(shí)際應(yīng)用效果
暖風(fēng)電動機(jī)3744·682及3744．b是為eq145平頭柴油車(5t)新研制的永磁微型電動機(jī)。投產(chǎn)以來，一直存在噪聲大，平均在65～67db，比技術(shù)條件中要求的60db高了很多，用戶很不滿意，幾乎要停產(chǎn)，于是采用以上方法對其進(jìn)行改造。通過對兩種電動機(jī)分解分析，發(fā)現(xiàn)引起噪聲的原因有：
(1)換向器的外圓跳動大，一般在0．05～0. 06mm。
(2)電刷與換向器表面接觸不良。
(3)電動機(jī)的氣除較小，且氣隙隧密不均勻。
(4)轉(zhuǎn)子的平衡不好，電刷與刷盒的間隙偏大。
找出原因后采取措施進(jìn)行對比試驗(yàn)。首先將轉(zhuǎn)子外圓磨小，使氣隙增大，氣隙由原來的0. 4mm增大到0.8mm，經(jīng)試驗(yàn)，噪聲由原來的65～67db降到了62db以下。另外，將換向器外圓由0. 06mm降到0.02mm，并將電刷的圓弧面增大。通過試驗(yàn)，電動機(jī)的噪聲大幅度下降，由原來的65～67db降到了56db以下。經(jīng)對小批量生產(chǎn)的110臺及返修的400臺電動機(jī)的試驗(yàn)，均符合原技術(shù)條件要求。在不增加新的工裝模具的情況下，用以上方法對3744．b及3744·682電動機(jī)進(jìn)行改進(jìn)，均取得了較好的效果。
王敏：女，1935年8月出生，****工程師。
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