浅析降低电机振动和噪声的措施

摘要：旨在讨论分析电机振动噪声产生的原因，提出降低电机振动噪声的解决方法。

关键词：电机振动 电机噪声 原因 措施

振动与噪声是电机重要的技术指标，如何降低电机的振动与噪声是中小型电机行业中普遍存在的问题。由于噪声来源于振动，若要降低电机的噪声，首先就要减小电机的振动。电机的振动有电磁振动与机械振动两种。除设计因素之外，工艺水平的提高，对电机振动与噪声的抑制起着重要的作用。影响电机振动与噪声的工艺因素包含有转子的动平衡、零部件的机械加工、轴承及其装配等。

1、电机振动噪声的原因分析

电机的结构包含电气与机械两部分，也可以说电机为电气与机械的结合点。因此，它的故障要一分为二的进行分析。一般情况下，电机的振动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。

1.1 电机轴承及电机转子不平衡引起的振动噪声

转动部分不平衡主要由转子、联轴器、耦合器、传动轮(制动轮)等不平衡引起的。由轴承引起的一般会伴有异常的声响，由转子不平衡引起的，就要测量单转电机的振动值。处理的方法就是先找好转子的平衡。若有大型的传动轮、耦合器、联轴器、制动轮，应当和转子分开单独找好平衡。此外，就是由转动部分的机械松动造成的。如：铁心支架的松动，斜键、销钉的失效松动，转子绑扎的不紧等都会造成转动部分的不平衡。

1.2 机械部分故障引起振动噪声的分析

(1)联动部分的轴系不对中，中心线不重合，定心不正确。此种故障产生的原因主要是在安装过程中，安装不当、对中不良造成的。另外，就是有些联动部分的中心线在冷态时是重合一致的，但在运行一段时间后，由于转子支点、基准等发生变形，中心线再次被破坏，从而产生振动。(2)与电机相联的齿轮、联轴器有毛病，此种故障主要表现为齿轮的咬合不良，轮齿的磨损严重，对轮的润滑不良，联轴器发生歪斜、错位，齿式联轴器的齿形、齿距不对、间隙过大或者磨损严重等，都会造成一定程度的振动。(3)电机本身结构的缺陷与安装的问题。此种故障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，基础板、轴承座、地基的某些部分，甚至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等。但轴与轴瓦间的间隙过大或者过小，不仅会引起振动还会使轴瓦的润滑与温度产生异常。(4)电机拖动的负载传导振动。如：电机拖动的水泵、风机振动，造成电机发生振动，汽轮发电机的汽轮机振动。

2、电机噪声控制的措旋

2.1 提高转子动平衡精度的措施

(1)转子的各部位所分布的不平衡量是不相同的。在旋转时，为了减小离心力，须选择2个校正面，而为了获得较好的平衡效果，支点应尽量的靠近轴承挡，校正面内的平衡配重量所在的位置的半径应尽可能大，以减少配重量。

(2)在风扇鼓风时的不平衡径向力，随着转速与径的不同而变化，所以在做平衡实验时，在可能的情况下，应尽可能的提高平衡机的转速。

(3)转子结构的设计必须保证合理的对称性与同轴度。风扇与绕组支承的圆周、平面应尽可能都进行加工，从而保证其同轴度，同时非加工面要光滑平整。

(4)每极绕组的重量应相等，浸漆要均匀，转子要立浸立烘。

(5)硅钢片的厚薄不均匀与毛刺过大引起的不平衡，在钢片冲制与铁芯叠压过程中，可以严格遵守工艺规程，尽可能的减小其不平衡量。

(6)在轴料加工前，要进行检查，弯料要经过调直后才可以进行加工。

(7)工艺装备要保证轴、集电环、、风扇绕组支持和转子铁芯在加工过程中的同轴度。

2.2 电磁电机振动噪音的对策

电磁电机的振动噪音由耳朵的听感感度良好的频率在100Hz以上的频率带域，由单一或者复数的特定频率音组成，尤其在与定子共振时，变成显著的电机振动噪音。感应电动机相比于DC电动机，常有电磁电机的振动噪音问题，所以，以感应电动机为例说明。电磁电机的振动噪音的感应电动机通称为“磁音”，对此的研究，首先要了解正弦波电流的电磁电机的振动噪音。电磁电机的振动噪音防止的对策有：

在电机设计上：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。

在机械设计上：消除静偏心，提高加工、装配的精度，对外力提高轴的弯曲刚性，精密装配；采用全闭槽来消除齿尖厚度的不同，提高制造技术；磁路造成不平衡的构造，以及制造，尤其转子导体的电阻，绝缘或者轴断面的形状；定子、转子应避免与电动机构成部的材料发生共振；避免和电动机的装置机构发生共振；定子铁心或者轴承支持部支持防振、弹性；电动机外部的遮音或者防音的构造。

在使用上：消除电源电压的不平衡，将电磁电机的振动噪音的原因变为电磁的加振力，由这些高谐波磁通因互相的干涉产生电磁力波引起。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。有些是由于与定子或者转子的自然的电机振动数一致或者接近而形成共振。因此，电磁电机的振动噪音的产生的因素，不仅仅是电磁力波的频率，还需了解电动机各部分电机振动体的自然振动频率。

3、结语

总之，为了降低电机的噪声，除了合理的设计之外，制定与执行完善的工艺规程，进行严格的质量监测，科学的使用与维护，全面控制人员、材料、设备、方法、环境等影响电机质量的因素，在使用时进行技术与设备的更新，采用先进的工艺方法与工艺装备，从而确保电机噪音能够得到有效的控制。随着社会的进步、科学技术的发展，电机噪音及其降噪的措施研究还需待继续研究。

参考文献

[1]李昕.初探电机噪声分析与降噪措施[J].科技博览,2009,(7):15-16.