如何降低振動電機噪音的研究

    隨著現代生活的發(fā)展，噪聲的影響越來越受到重視，而振動電機是產生環(huán)境噪聲的主要因素之一，因此降低電機的噪聲成為重要的研究課題。振動電機的電磁噪聲是噪聲的主要組成部分，它不僅影響電機的可靠性運行，而且很大程度上影響人們的日常生活。預測電機的噪聲，需要考慮定轉子兩方面的因素，研究電機定子模態(tài)以及定轉子槽配合具有很重要的理論意義和實用價值。國內外的專家學者對各類電機的噪聲和振動問題，進行了較廣泛的研究。本文針對某振動電機，利用ANSYS軟件對電機的定子結構建立模型進行分析，以及通過公式計算電機定子的固有頻率，并將兩者比較;同時分析定轉子槽配合對電機噪聲的影響。為抑制電機噪聲提供了理論依據，為振動電機的技術進步提供一定的參考價值。

1振動電機定子的模態(tài)分析

1．1定子沖片模態(tài)計算分析

    多年來，在計算定子固有頻率的理論公式中，都存在不同程度的不足，沒有較為準確全面的定子模態(tài)分析計算方法。在模態(tài)分析的過程中，可以忽略定子繞組對定子固有頻率的影響。要考慮包括機座、外殼在內的影響因素，因為振動電機定子鐵心都壓入機殼中，增加了定子鐵心的質量和剛度。很多文獻針對振動電機的定子、轉子、外殼等分別進行分析研究，得出不同的定子模態(tài)頻率。本文考慮外殼對固有頻率的影響，假設定子鐵心與外殼的剛度并聯，則總的剛度、質量分別為其剛度和質量相加，其定子鐵心的固有頻率計算公式。

2定子沖片模態(tài)仿真分析
    在定子模態(tài)分析中，固有頻率的計算一般可認為是無阻尼自由振動。在電機的定子振動中，電磁力作用在定子鐵心表面產生振動與噪聲。定子振動中以徑向振動為主，而且定子鐵心具有各向同性特性，所以對定子沖片采用ANSYS的二維模態(tài)分析方法。電機主要受到作用于定子上的電磁力的激勵，產生了噪聲和振動，并且以徑向振動為主，因此對電機定子沖片采用二維模態(tài)分析，能夠反映電機的振動模型。

3試驗數據

    在對電機進行測試時，將電機安放在半消音室測試平臺上，上部懸掛一個半球狀的測聲裝置，對電機各個測試點進行測試，求得其平均聲壓級。針對相同定子不同轉子槽數的電機，其中一個為44槽轉子的電機，另一個為38槽轉子的電機，測得其聲壓級，進而分析轉子槽數對其噪聲級的影響。試驗結果給出了不同測點及50/60Hz下的噪聲值。不同的轉子槽數可以影響電機的整體噪聲級。其中44槽轉子的電機比38槽轉子電機的噪聲級低，說明在相同定子下，44槽轉子與其定子在槽配合上比38槽的噪聲級更低，不同槽配合下電源頻率對噪聲影響較大。

4結語

    針對振動電機的噪聲，利用軟件及試驗方法，分別分析定轉子對噪聲的影響。得出結論:

    (1)在電機產生共振的頻率段內會產生較大的噪聲，所以在電機的設計過程中，盡量避免定子固有頻率與力波頻率相近的頻段。通過定子模態(tài)分析，可以得到其固有頻率和模態(tài)數。通過其與力波頻率及力波階次的比較，可以有效避免電機共振的發(fā)生。

    (2)不同的轉子槽數會導致電機整體噪聲級的不同。在相同定子情況下，44槽轉子的電機比38槽轉子電機的噪聲級低，不同槽配合下電源頻率對噪聲影響較大。

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