三相異步電動(dòng)機(jī)電磁噪聲的產(chǎn)生
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一、三相異步電動(dòng)機(jī)的電磁噪聲
電磁噪聲主要是電機(jī)中周期變化的徑向電磁力或不平衡的磁拉力使鐵心發(fā)生磁致伸縮和振動(dòng)所引起。電磁噪聲還和定子、轉(zhuǎn)子本身的振動(dòng)特性有關(guān)。當(dāng)激振力和固有頻率共振時(shí),即使電磁力很小也會(huì)產(chǎn)生很大的噪聲。
二、磁場(chǎng)力波激發(fā)的電磁噪聲
若有兩個(gè)諧波磁場(chǎng)次數(shù)分別為νa、μa,則它們會(huì)引起兩個(gè)旋轉(zhuǎn)力波,階次分別為νa+μa和νa-μa。低階力波是電機(jī)電磁噪聲的主要原因,因?yàn)榱Σù螖?shù)越低,它引起的鐵芯彎曲變形相鄰兩支點(diǎn)間距離越長(zhǎng),鐵芯對(duì)應(yīng)的剛度越差,變形、振動(dòng)也就越大。
三、磁場(chǎng)徑向力與噪聲輻射
氣隙中任一磁場(chǎng)都可表達(dá)為正弦分布的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)形成,這些磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生的徑向力可表示為
fγ=FγCOS(γθ-ωt-φf(shuō))
式中Fγ——徑向力波幅值
γ——力波次數(shù)(即力波極對(duì)數(shù))
θ——聲波傳播方向與圍繞聲源假想封閉曲面面積元正法線之間的夾角
ω——力波角頻率φf(shuō)——力波的空間相位
式(1)表示的正弦分布的旋轉(zhuǎn)力波沿氣隙圓周以角速度ω/γ旋轉(zhuǎn),氣隙圓周上任一點(diǎn)的徑向力隨時(shí)間變化的頻率為f=ω/2π。
四、由基波磁場(chǎng)產(chǎn)生的徑向力
基波(p極對(duì))磁密幅值即氣隙磁密Bδ,產(chǎn)生的徑向力波階次γ=2p,即力波次數(shù)為4p,力波頻率f=2f1,力波幅值Fγ=Bδ2/4μ0,在鐵芯單位向長(zhǎng)度上,氣隙圓周一個(gè)“力極”內(nèi)作用的徑向力平均值為
Fγa=2/π·Fγ·πDi1/4p
式(2)中Di1——定子鐵心內(nèi)徑
五、徑向力引起的振動(dòng)
交變的徑向力波作用于定、轉(zhuǎn)子鐵心,引起鐵心隨時(shí)間的周期性變形,即發(fā)生振動(dòng),振動(dòng)頻率是徑向力波的頻率。轉(zhuǎn)子鐵心剛性較好,其變形可以忽略;定子鐵心因呈薄壁環(huán)狀,剛性較差,其振動(dòng)是引起電磁噪聲的主要原因。
六、噪聲輻射
受電磁力作用產(chǎn)生的振動(dòng),由電動(dòng)機(jī)傳播到其周?chē)臻g,引起空氣中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)而產(chǎn)生聲波。當(dāng)聲波的頻率在20Hz~20kHz之間時(shí),就能被人耳感覺(jué),這就是電磁噪聲。





