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      徑向磁力和感應電機的磁噪聲的分析方法...

      2019-11-18

      徑向磁力和感應電機的磁噪聲的分析方法...

          徑向磁力和感應電動機的磁噪聲的分析方法讓電機越來越安靜

          電機系統消耗的電力超過55%能源,因此是工業環境中的主要噪聲源之一, 隨著人們的意識增強,對安靜的工作場所越來越感到擔憂噪聲對長時間接觸噪聲的負面影響。噪聲一般很難精準預測,特別是在設計電機階段,原因之一是只有一小部分能量轉換為噪聲以及機械和聲學參數的很難估計 。考慮到噪音和振動對身體健康,機器經濟和生產率提高的要求,有關電機噪聲和振動等級的要求越來越嚴格。

      電機噪音來源

          提供給電機的所有輸入功率中,有一部分作為熱量散發,另一部分消耗在通風系統中,第三部分或小部分以聲音的方式傳播。如果電機噪音超過標準水平,降低噪音好的方法是在電機設計階段。電機磁噪聲的主要來源是激振力在磁通密度波中產生的各種諧波氣隙,從源頭上減少噪聲應該是主要目標之一,也是解決問題的有效方法。

      解決電機中的磁噪聲有關的簡要歷史

          1990年,電機設計關注于超大型電機,空氣動力學噪聲可忽略不計 ,軸承解決是眾所周知的技術,關注電磁噪聲,感應電機為主要興趣。

          1925-1930年:尋找磁槽數目,優化不同的額定功率的插槽組合來減低噪音

          1940年:改進和優化電機的主動和被動部件來減輕重量,但增加了噪音。

          1957年:專注于空氣動力學的起源,采用通氣噪音,實現降低電磁噪聲。

          1970年:注重一體化大型電機設備設計,增加時間諧波和噪音

          1980年:注重設計電機的外殼來減低噪音

          2000年至今:振動聲學理論,有限元法分析和統計邊界元素法進行能量分析

          上面描繪了與電機中的磁噪聲改進有關的簡要歷史,在電機噪音小方面取得了成就。

      頻譜法的有限元分析

          為了使作用在定子和定子之間的徑向力有效分布轉子,有必要確定瞬時的時空特性氣隙中的磁感應強度值,在數值方法中,氣隙可以使用有限元方法作為物理模型進行精準建模,可以精準定義幾何形狀,材料屬性和非線性。進一步根據麥克斯韋力張量和通量密度乘積可直接的出氣隙的結果,通量密度分量Bn和Bt 由所有空間諧波之和組成,這意味著兩個力密度(法向和切向分量)由兩個隨機通量密度波的乘積組成。分析有用扭矩的徑向力分量和切向力,這樣獲得的徑向力可以表示為一系列傅立葉分量,以識別關鍵力引起電磁噪聲的組件。

      感應電機安裝電磁噪聲的措施

          即使在今天,在交付用于工業或家庭用途的任何電機之后, 通常仍然需要采取許多措施來保護環境降低噪音,下面列出了一些此類措施。

          通過適當的安置,合并或通過使用金屬或空氣彈簧來減振。

          消音器在源頭或通過外殼的途中減少噪音及排氣管或降低切割工具或風扇的速度。

          更換或改裝機器-例如,用傳動帶代替 齒輪或電動工具,而不是氣動工具。

          使用安靜的材料-例如,襯有橡膠的容器,輸送機和振動器,在某些脆弱條件下主動降噪。

          預防性維護-機器磨損時,噪音水平會增加。


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