对电机振动噪音的分析与控制
前言
近些年来，工业噪音、污水、废气早已成为污染环境的三大公害，严重影响着人们的身心健康。尤其是伴随着电能的广泛应用与快速发展，电机振动噪音俨然已经成为工业早已的重要组成部分。因此，如何降低电机的振动噪音，早已成为电机行业普遍面临的共同问题。以下笔者即结合个人实践工作经验，对引发电机振动噪音的原因进行粗浅的探讨，并提出几点解决并控制电机振动噪音的个人建议，以期将电机振动噪音控制在可允许范围之内，为人们提供更为舒适的工作、生活环境。 1 引发电机振动噪音的原因 1.1 由于电机轴承与电机转子不平衡所引发的振动噪音 通过分析我们可以得知，电机主要由电气与机械两个部分构成。因此，电机在分析电机故障时应该对其一分为二。一般情况下，电机的振动噪音主要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。所以，对电机轴承及电机转子不平衡所引发电机振动噪音进行分析尤为重要。目前，我们常见的转动不平衡，主要表现在转子、联轴器、耦合器、传动轮（制动轮）的不平衡。其中，由轴承所引起的不平衡，通常会伴有异常声响，而由转子引起的不平衡，则需要测量单转电机的振动值。此外，由于转动部分的机械松动也会造成转动部分的不平衡。例如：铁心支架的松动，斜键、销钉的失效松动，转子绑扎 的不紧等。 机械部分故障所引发的振动噪音，主要表现在以下几个方面： 第一，由于与电机相连的齿轮和联轴器存在问题，以至于在实际作业中极易出现以下几种故障，造成一定程度的振动噪音。如：齿轮的咬合不良；轮齿磨损严重；联轴器歪斜、错位；齿式联轴器的齿形、齿距不对、间隙过大、磨损严重等问题。 第二，在电机的安装过程中，由于安装不当、对中不良，造成联动部分的轴系不对中，中心线不重合，定心不正确，进而引发振动噪音。此外，在实际作业中，往往有些联动部分的中心线在冷却时是重合一致的，但经过一段时间的运行以后，由于转子支点、基准等发生变形，导致中心线被破坏，从而产生振动噪音。 第三，由于电机拖动的负载产生的振动，所引发的传导性振动。如：水泵、风机振动，所引发的电机振动。 第四，由于电机本身结构存在缺陷或者在基础安装过程中存在问题，以至于引发振动噪音。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；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。而特别值得我们注意的是，由于轴与轴瓦间的间隙过大或者过小，不仅会引起电机振动，还会使轴瓦的润滑与温度产生异常，带来电气故障。 2 解决并控制电机振动噪音的几点个人建议 2.1 进一步提高转子的转动平衡精确度 通过上述分析，我们可以看出，转动不平衡是引发电机振动噪声的重要因素之一。因此，进一步提高转子的转动平衡精确度，能够在一定程度上有效解决电机振动，从而将振动噪声控制在可被接受的范围之内。主要可从以下几个方面入手： 首先，尽可能使转子各部位的平衡量分布更为均匀。也就是说在实际旋转时，为了尽可能减小离心力，我们应该至少选择2个校正面。同时，为了获得更好的平衡效果，其所选择的支点应尽量靠近轴承挡。而校正面内平衡配重量的所在位置半径，则应该尽可能偏大； 其次，尽可能提高平衡机的转速。随着转速与径的不同，风扇鼓风时的不平衡径向力也有所变化。因此，为了提高转子动平衡实验中的精确度，则应该在可能的情况下，提高平衡机的转速，已获得更为准确的数据； 再次，在转子结构设计中加强对对称性与同轴度的设计，从而保证转子动平衡。尤其是实际加工中，在条件允许的情况下，对风扇与绕组支承的圆周、平面应进行加工，而非加工平面也应该保持光滑平整，从而进一步保证同轴度； 最后，在钢片冲制与铁芯叠压过程中，应严格遵守工艺规程，尽可能的减小由于硅钢片的厚薄不均匀与毛刺过大所引起的不平衡量。 2.2 从电机自身结构入手防止振动噪音 为了更好的解决与控制电机振动噪音，就应该从电机自身问题找起，进而实施全面控制。 首先，从电机的设计上入手。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；其次，从电机机械设计上入手。在电机的机械设计上，应该采用全闭槽，来消除齿尖厚度的不同，从而提高制造技术。同时，为了避免和电动机的装置机构发生共振，在定子铁心或者轴承的支持部位，应设计支持防振，提高振动弹性。并且在电动机的外部，则因该设置遮音或者防音的机械构造。 最后，从电机的使用上入手。在实际使用中，我们以电磁电机为例。而通过研究，我们可以得知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。有些则是由定子或者转子的自然电机振动数一致或者接近，而形成的共振。因此，在分析引发电机振动噪音因素时，应多了解电动机各部分电机振动体的自然振动频率。 3 结束语 综上所述，本文笔者对引发电机振动噪音的原因进行粗浅的探讨，使我们更加清楚的认识到，随着电能成为现代化的重要能源之一，电机振动也俨然成为工业噪音的重要组成部分，严重影响到人们的工作与生活。因此，电机企业在生产中，更应该针对电机振动噪音这一重要问题，进行必要的研究与分析，制定更为完善的设计以及工艺生产流程，从而将电机噪音控制在可允许范围之内，为人们提供更为舒适的工作、生活环境。