引起电机振动的原因及应对措施
一、机械性电机振动的产生原因与对策
1、转子的不平衡电机振动
A、原因:
·制造时的残留不平衡。
·长期间运转产生尘埃的多量附着。
·运转时热应力引起轴弯曲。
·转子配件的热位移引起不平衡载重。
·转子配件的离心力引起变形或偏心。
·外力(皮带、齿轮、直结不良等)引起轴弯曲。
·轴承的装置不良(轴的精度或锁紧)引起轴弯曲或轴承的内部变形。
B、对策:
·抑制转子不平衡量。
·维护到容许不平衡量以内。
·轴与铁心过度紧配的改善。
·对热膨胀的异方性,设计改善。
·强度设计或装配的改善。
·轴强度设计的修正,轴联结器的种类变更以及直结对中心的修正。
·轴承端面与轴附段部或锁紧螺帽的防止偏靠。
2、轴承之异常电机振动与电机振动噪音
A、原因:
·轴承内部的伤。
·轴承的轴方向异常电机振动,轴方向弹簧常数与转子质量组成电机振动系统的激振。
·摩擦音:圆柱滚动轴承或大径高速滚珠轴承产生润滑不良与轴承间隙起因。
B、对策:
·轴承的替换。
·适当轴方向弹簧预压给轴承间隙的变动。
·选择软的滑脂或低温性优秀的滑脂,残留间隙使小(须注意温升问题)。
3、电刷滑动音
A、原因:
·整流子与电刷的滑动时的电机振动电刷保持器激振产生
B、对策:
·握刷的弹性支持、选择电刷材质与形状、抑制侧压引起的电刷电机振动及提高整流子的精度等。
二、感应电动机的振动噪音
电磁电机振动噪音,其电磁电机振动噪音由耳朵的听感感度良好频率100HZ以上的频率带域,单一或复数的特定频率音组成,特别与定子共振时变成显著的电机振动噪音。感应电动机较直流电动机常有电磁电机振动噪音问题,因此以感应电动机为中心说明。电磁电机振动噪音感应电动机通称“磁音”,对此种的研究,首先要了解正弦波电流的电磁电机振动噪音。
1、正弦波电流的电磁电机振动噪音:
因正弦波电流,感应电动机的气隙产生的磁通,加转矩产生的基本(主)磁通,存在高谐波磁通。这些的磁通使定子与转子铁心互相吸引的电磁力波作用,定子铁心变形为多角形,转轴弯曲移位产生电机振动。主要产生电磁噪声之气隙高谐波磁通原因者,有
A、绕线分布引起的磁动势高谐波。
B、定子或转子铁槽产生的槽高谐波。
C、铁心饱和产生的饱和高谐波。
D、偏心引起的偏心高谐波
E、电压、线圈、磁路等不平衡引起的高谐波。
F、槽磁导高谐波等。
G、相带高谐波,气隙存在为数很多的空间高谐波磁与电源波形畸变等引起时间高谐波磁通。
2.电磁电机振动噪音防止对策:
A.由电机设计上
·适当槽数组合
·采用特殊槽
·斜槽化
·选择线圈节距
·正弦波绕线
·采用分数槽绕线
·气隙、齿、轭铁部之磁通密度的适当化
·转子槽部极与厚度的均等化
·采用磁性楔
·气隙的扩大
B.由机械设计上
·消除静的偏心,提高加工·装配精度。
·对外力提高轴的弯曲刚性,装配精密。
·全闭槽消除齿尖厚度不同,提高制造技术。
·磁路使不造成不平衡的构造以及制造,特别转子导体的电阻,绝缘或轴的断面形状。
·定子、转子避免与电动机构成部材料的共振。
·避免与电动机装置机构产生共振。
·定子铁心或轴承支持部的弹性、防振支持。
·由电动机外部的遮音或防音的构造。
C.在使用上,消除电源电压的不平衡。
·电磁电机振动噪音的原因变成电磁加振力,这些的高谐波磁通因互相干涉产生电磁力波引起。