电动机振动噪声过大的原因分析与对策

电动机振动噪声过大的原因分析与对策

程盼盼

(舞阳钢铁有限责任公司河南舞钢462500)

摘要：拍振是两个频率接近的力（激励源）产生的振动叠加在一起造成的，由于频率接近，周期也接近，每过一个周期两个信号的相对相位就会有一点变化，接近同相的时候两个信号叠加，幅值变大，接近反相的时候两个信号相互抵消，幅值变小，造成波形总幅值的周期性波动。

关键词：振动异常；拍频（振）；噪声

1拍频现象简介

在现场任意两个振动力频率接近，且两个振动会传递到一起产生叠加，就会发生拍频，又叫拍振。拍频是两个频率接近的力（激励源）产生的振动叠加在一起造成的，由于频率接近，周期也接近，每过一个周期两个信号的相对相位就会有一点变化，接近同相的时候两个信号叠加，幅值变大，接近反相的时候两个信号相互抵消，幅值变小，造成波形总幅值的周期性波动。电机运行时，转子在定子内腔旋转，因电磁振动在空间位置上和旋转磁场是同步的，定子电磁振动频率应为旋转磁场频率（f0/P）和电磁力极数（2P）之乘积2f0，也就是2倍的电源频率。由此可知，电机在正常工作时，机座上受到一个频率为电网频率2倍的旋转力波的作用，而可能产生振动，振动大小则和旋转力波大小和机座刚度直接有关。例如：定子三相磁场不对称；定子铁心和定子线圈松动；电动机座底脚螺钉松动。

2.电机振动的原因及处理方法

2.1电机机座振动的主要原因及处理方法

电机机座在实际运用中产生振动的主要有以下两方面：（1）振动产生大量的激振力；（2）电磁振动所带来的机座振动。有关工作人员在对其进行详细的了解分析之后，得出结论：轴承座位置的设置对于机座的振动影响也较大，其位置的高低、平整与否会在一定程度上影响轴承带来的振动。减少机座振动的方法：（1）在铁心与机座之间的连接设置成一种灵活多变的弹性构件，利用这种原理来坚强振动对机座的影响程度；（2）合理控制机座本来的振动频率。

2.2转子不平衡产生的振动及处理方法

由于转子的不平衡状态造成的电机振动有以下三种情况：（1）静不平衡，离心力在支座上产生的振动；（2）动不平衡，离心力偶对支座产生相反的反作用力；（3）混合不平衡，电机实际运行时的一种常见状态。混合不平衡是动静不平衡时产生的作用力，综合作用在支座上产生的振动。处理转子不平衡振动的方法有：（1）运用动平衡检验的基本原理来解决，通过转子不平衡转动时，离心力导致产生的振动找出其具体的不平衡的位置以及不平衡的大小，然后通过加减重量的方式来使其消除；（2）而转子质量所引起的振动，需要提前做好有关平衡试验准备。在实际运行操作过程中，必要情况下，可以运用测振平衡议对转子进行一个平衡试验，最大限度的降低由于转子质量造成的不平衡。

2.3电机定子绕组的振动

电子在运行过程中，其定子绕组时不时会受到各种不同力的作用，由此产生绕组不同形式的频率振动，主要受以下几种作用力的影响：（1）绕组电流与漏磁通之间的作用力；（2）转子磁拉力；（3）由于热胀冷缩而来的力。设计人员在研究电机时，需要考虑因电磁力带来的定子绕组槽部和顶部的不同振动，可以运用牢固的线棒或者端部轴支架来有效降低振动频率，以此来防止槽部和顶部的振动。

3.降低电动机噪声的措施

3.1解决机械不平衡的问题分析

机械不平衡的问题是影响我国电机设备正常运行的要素之一，若想科学、专业地处理这一问题，首要的工作便是减小机械的不平衡量，保持机械设备的平衡性和精准度。需要注意的是，无论是平衡性问题还是精准性问题，均涉及到电机本身的性质规定、使用标准、电机的颠簸性等几个因素。比如：船用电机的正常运行，必须保证其颠簸性符合规范、运行周期达标、振动频率小、噪声小等条件，进而严格确保电机设备的精准度和平衡性。

3.2降低轴承的噪声分析

如何降低轴承的噪声需要重点考虑以下几种方式：其一，选择轴承。电机轴承在运转时的振动程度往往会随其内径变化而变化，因而需要考虑这一因素。其二，要关注电机轴承的径向游隙的大小，如果过大会带来更大的噪音；如果过小也不利于轴承的正常工作。其三，对电机轴承进行适度的施压操作。进行施压的过程不能够盲目，需要根据相关的规定来进行，而且主要的目的在于缩小直至消除轴承运行时的轴向空隙。其四，根据不同的电机设备来衡量如何选定轴承问题，如果此台电机对于噪声的要求较低、规定较少的情况下，可以选择低噪音适配的轴承。其五，如果同样一台电机不能够使用多个厂家生产的电机配件，而应该注意是否是同一批次生产、同一规格和型号等问题，这样才能严格地确保电机设备的安全性和稳定性。

3.3从传播方面降低通风噪声措施

如果从声源方面还不能控制通风噪声时，就要采用消声的方法。消音罩是用于气流通道中，在保证气流通过的同时，能阻止或减弱声能传播使噪声降低的一种装置。

消音罩一般分为阻式、抗式和阻抗复合式三种。一般阻式消音罩用在电机上，阻式消音罩是在管道内用多孔材料覆盖壁面来消耗声音的能量。它的消声性能相似于电路中的电阻消耗电能，这种消音罩对低频效果较差，而对中频噪声有较好的消声效果。对于电机的通风噪声，特别笛声，有很好的降噪效果。

吸声材料是消音罩重要组成部分，吸声材料的选择和填充是消声体效率的关键。超细玻璃棉因吸声系数大、质轻、柔软、密度小、耐热、耐腐蚀等优点，所以目前大多数消音罩吸声材料都采用超细玻璃棉，本次研究中，消音罩吸声材料也采用超细玻璃棉。

吸声材料护面结构选择:阻性消音罩是在气流流动工作的，所以吸声材料要用牢固的护面结构固定。根据电机气流速度我们选择穿孔率大于20%的穿孔板，不仅能满足牢固的护面结构优点，还能提高消音罩吸声系数、特别是降低低频段噪声，所以吸声材料护面结构选择了大于20%穿孔板。

如果从声源方面还不能控制通风噪声时，就要采用消声的方法。消音罩是用于气流通道中，在保证气流通过的同时，能阻止或减弱声能传播使噪声降低的一种装置。

3.4其他方面因素的控制措施分析

第一，在电机设备进行配置轴承的转轴工作时，应该尽最大可能地降低该轴承在反复敲击过程中所产生的噪音污染。因此，相关的技术操作人员在进行轴承的装配工作阶段，必须利用专业的方法和专业的工具对轴承进行消磁和清洗，而且在进行装配工作时必须运用热涨法，必要时也可以在轴承上涂抹好规定型号的润滑剂。第二，避免并消除电机噪音是降低电机噪音的工艺措施实施的主要目的。因此，这便需要对其质量控制点进行科学地设置，并对其中的重要部分予以重点考虑，使其加工精度符合标准。

结语

拍振的根源是两个力产生的振动传递到一起，产生了叠加。如果要处理，可以分别诊断消除这两个振动源，或者切断振动传递路径。比如，通过基础或管道传递振动的，增加隔振措施，但电机本身产生拍振的，就只能通过对中或处理偏心降低两个振动了。

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