合适的槽配合降低变频调速电动机电磁噪音VIP免费

2012年第2期5摘要：采用测量样机电磁噪音声压值与有限元法分析定子固有振动频率相结合的方法，对变频异步电机产生高频电磁噪音的原因进行分析，发现定、转子槽配合不当产生的低阶电磁力波会引起电机共振，利用交流电机电磁力波分析计算方法提出改进措施，给出合适的定转子槽配合。经对样机进行噪音对比试验，证明高频电磁噪音得到抑制，效果显著。关键词：变频调速异步电动机电磁噪音槽配合振动频率中图分类号：TM302文献标识码：ADOI编码：10.3969/j.issn1006-2807.2012.02.002Abstract:Thecauseofhigh-frequencynoiseinthefrequency-controlasynchronousmotorwasanalyzedbothbymeasuringthesample’selectromagneticnoiseandfiniteelementanalysisonthebasevibrationfrequencyofthesta-tor.Theunsuitableslotmatchbetweenrotorandstatorhasproducedthelow-phaseelectromagneticforcewave,result-ingintheresonantvibrationofthemotor.Theimprovedmeasure,suitableslotmatchbetweenrotorandstatorwasworkedout,throughanalysisandcalculationoftheACmo-torelectromagneticforcewave.Thenoisemeasurementoftheprototypewascomparedwiththatoftheoriginalprod-uct,theresultsprovedthatthehigh-frequencynoisewaseliminatedeffectively.Keywords:Frequency-controlspeed-regulationasyn-chronousmotorElectromagneticnoiseSlotmatchVi-brationfrequency合适的槽配合降低变频调速电动机电磁噪音霍向飞李刚李霞中国北车集团永济新时速电机公司（044502）SuitableMatchofSlotBetweenStatorandRotoroftheFrequency-controlSpeed-regulationMotorDecseasingElectromagneticNoiseHuoXiangfeiLiGangLiXiaYongjiXinShisuMotorFactoryoftheCNR人们的谈话、降低人的思维能力、使人产生疲劳感，而且还影响着人们的睡眠、工作和休息。噪音对人的影响体现在噪音频率和噪音声压级上，当噪音频率分布在人耳敏感区域，且噪音声压级较大时，往往成为严重噪音。在工业生产、交通运输和家用电器中，电机被广泛用作驱动元件。作为噪音源之一的电机本身产生空气动力、机械和电磁等三大类噪音，而其中由于电磁噪音频率较多分布在人耳敏感区域，从而成为危害最严重的噪音，表1为企业噪音标准。表1企业噪音卫生标准每日工作时间h新建企业噪音级标准dB现有企业噪音级标准dB最高允许噪音级dB88590≤11548893≤11529196≤11519499≤1150.597102≤1151噪音公司在开拓新市场领域中曾试制过一台变频调速异步电动机，电机主要数据为额定功率100kW、额定转速1860r/min、最大转速4500r/min、频率调整范围0～228Hz、电机极数6极。受用户安装空间所限，要求电机体积小、重量轻，造成电机电磁负荷取值偏高。为减轻电机重量，随着现代社会的发展，人们对所处环境的噪音指标要求越来越高。严重的噪音不仅干扰着http://www.immotor.cn62012年第2期式中PN为n阶力波的幅值，为作用在定子铁心上的电磁力。电磁力波引起的振动和噪音一方面与力波幅值大小有关，另一方面与力波次数有关，次数越低（即n越小）的力波引起的振动变形和噪音就越大。通常铁心振动时，动态变形的振幅大约与n4成反比，因此分析电磁噪音主要是分析力波次数较小（n≤4）的电磁力波。2.2电磁力波次数计算由电机学理论可知，当三相定子绕组每极每相槽数为整数槽时，定子绕组磁势的相带谐波次数、定子绕组齿谐波次数、转子齿谐波次数与电机极数和定、转子槽配合有关。本电机极数为6极，槽配合为54/44，电磁力波次数计算如表3。电机机壳采用薄壁钢板圆筒结构，造成定子整体刚度较差。电机试制完成后在和变频器联合调试过程中，当电机带负载调速到2800r/min左右，突然出现震耳的啸叫声。切断电源后，啸叫声立即停止。由此判断该啸叫声为电磁噪音，使用噪音测量仪器实测噪音值如表2。表2噪音测量值测量点一测量点二测量点三电机转速r/min186028003970电源频率Hz94142200噪音值dB7596852分析电机空气动力噪音与机械噪音往往随着电机转速升高而增大，本电机噪音随着转速升高出现先增大后减小的变化趋势。结合试验过程中突然断电后啸叫声立即停止，此时由于惯性，电...