Při použití stejnosměrných motorů je velkým problémem hluk. Jak snížit hlučnost stejnosměrných motorů je také klíčovým výzkumným objektem různých výrobců stejnosměrných motorů. Například mikro stejnosměrné motory jsou v pořádku a ve výrobcích není téměř žádný hluk. Velké průmyslové stejnosměrné motory Hluk je téměř nesnesitelný.
01 Hluk vzduchu
Velké stejnosměrné motory budou vybaveny ventilátory. To je hlavní zdroj hluku ve vzduchu. Vzniká prouděním vzduchu. Velikost a tvar ventilátoru, rychlost stejnosměrného motoru a dráha vzduchu, to vše určuje velikost hluku. Můžeme se podívat na vztah základní frekvence (Fv) pro vzduchový hluk
Fv=Nn/60 (Hz)
N: počet lopatek ventilátoru;
n: Rychlost stejnosměrného motoru.
To znamená, že čím větší je průměr ventilátoru, tím větší je hluk stejnosměrného motoru. Dá se předpokládat, že zmenšením průměru ventilátoru o 10 procent lze snížit hlučnost o 2-3dB. Když je mezera mezi ostřím lopatek ventilátoru a ventilační komorou příliš malá, vzniká zvuk podobný pískání, který je ostrý a drsný. Nepřiměřený tvar a struktura lopatek ventilátoru způsobí hluk víru vzduchu. Navíc tuhost ventilátoru není dostatečná a dopad proudění vzduchu bude generovat vibrace a hluk.
Tento druh hluku se vyskytuje pouze u průmyslových stejnosměrných motorů. Podle příčin hluku vzduchu je přijata řada opatření ke snížení hluku vzduchu, jako je rozumná konstrukce pro zlepšení struktury ventilátoru a tvaru lopatek, aby se zabránilo generování vířivých proudů. Minimalizujte průměr ventilátoru co nejvíce, abyste zajistili hladký průchod vzduchu a snížili tření při nárazu vzduchu. Kromě toho lze také použít zvukovou izolaci pro snížení hluku stejnosměrného motoru a materiály pohlcující zvuk lze umístit v blízkosti radiálního vzduchového potrubí statoru. Existuje také jednoduchá metoda, jak stejnosměrný motor obklopit ocelovými pláty nebo dřevěnými deskami. Podle testů se dá snížit asi o 20 decibelů. Hluk, ale není šetrný k odvodu tepla stejnosměrného motoru a zvětší obsazený prostor.
02 Mechanický hluk
Mechanický hluk stejnosměrného motoru je především hluk způsobený třením mezi uhlíkovým kartáčem a komutátorem (žádný bezkomutátorový stejnosměrný motor), hluk ložisek a hluk nevyváženosti rotoru.
Konstrukce uhlíkových kartáčů TF DC motor
Výkres demontáže stejnosměrného motoru TF
(1) Ve stejnosměrném motoru, kromě toho, že bezkomutátorový stejnosměrný motor nemá kartáče a komutátory, existují tyto dvě věci. Jejich neustálé vzájemné tření bude generovat hluk a jsou jako ty, které používají poloplastové komutátory. , zaoblení povrchu není dobré, třecí hluk bude větší. Frekvence hluku tření (fk) uhlíkového kartáče a komutátoru je zveřejněna takto: fk=k(n/60)(Hz)
k je počet segmentů komutátoru. Dalším bodem je, že struktura držáku uhlíkových kartáčů není pevná, což také zvýší hlučnost. Věřím, že každý chápe princip. Pro snížení tohoto hluku je tedy nutné kontrolovat kruhovitost komutátoru. Zajistěte dobrou povrchovou úpravu a pro snížení hluku použijte pevný držák uhlíkových kartáčů nebo použijte bezkomutátorový stejnosměrný motor, který bez kartáčů a komutátorů přirozeně takový hluk nemá.
(2) Hluk ložiska je způsoben zvlněním, důlky a drsností vnitřních a vnějších kroužků ložiska stejnosměrného motoru. Po experimentech je hladina hluku akustického tlaku úměrná součinu výšky zvlnění a počtu zvlnění na valivém povrchu. Navíc velikost radiální vůle ovlivňuje i hlučnost. Snížení radiální vůle může snížit hluk. Ložisko s malou radiální vůlí je však nutné použít ve skříni a koncovém víku s vysokou soustředností mezi oběma ložiskovými komorami a jsou zvýšené požadavky na souosost rotoru. Jedním z důvodů je samozřejmě také kvalita mazacího tuku. Navíc chyba instalace ložiska stejnosměrného motoru také zvýší hluk. Pokud chyba montáže ložiska překročí určitou kritickou hodnotu, hluk ložiska se prudce zvýší a kritický úhel se zvětší se snížením radiální vůle ložiska. pokles.
Aby se snížil hluk ložisek stejnosměrného motoru, je velmi důležitá kvalita zpracování ložiska. Nejednoznačná by samozřejmě neměla být ani volba mazacího tuku, který dokáže velmi dobře snížit hluk ve stejnosměrném motoru.
(3) Řešením nevyváženého hluku rotoru je, že rotor stejnosměrného motoru by měl být přísně kontrolován na dynamické vyvážení, aby se snížila velikost nevyváženosti rotoru.
03 Elektromagnetický šum
Střídavá elektromagnetická síla ve vzduchové mezeře mezi statorem a rotorem stejnosměrného motoru způsobí vibrace a hluk statoru a rotoru motoru. Protože magnetické pole ve vzduchové mezeře má nejen základní vlny, ale také řadu vyšších harmonických, bude interakce těchto magnetických polí generovat periodické síly a jak základní vlny, tak vyšší harmonické elektromagnetické síly způsobí vibrace a hluk.
Frekvenční rozložení elektromagnetického zvuku je většinou mezi 100-4000Hz. Velikost intenzity vibrací a hluku souvisí s velikostí elektromagnetické síly a tuhostí statoru a rotoru. Když se elektromagnetická síla, která budí vibrace, shoduje s vlastní frekvencí vibrující složky, dojde k rezonanci a vibrace a hluk se výrazně zvýší. Elektromagnetická síla má radiální složku a tangenciální složku. Radiální složka elektromagnetické síly hraje hlavní roli ve způsobení vibrací a hluku motoru. Způsobuje, že jádro statoru vytváří radiální vibrace a hluk generovaný radiálními vibracemi je hlavní složkou elektromagnetického hluku motoru. Při použití děrování rotoru s lichou drážkou se hluk vyvolaný drážkou stává nejdůležitější součástí elektromagnetického šumu. Během provozu motoru je jádro rotoru liché štěrbiny periodicky vystaveno změně jednostranné magnetické tažné síly.
Podle výše uvedeného obrázku (1) zakrývá horní magnetický pólový oblouk tři rotorové štěrbiny, zatímco spodní magnetický pólový oblouk zakrývá pouze dva rotorové štěrbiny. V tomto okamžiku je horní magnetická tažná síla velká a spodní magnetická tažná síla je malá, což způsobuje, že se jádro statoru pohybuje nahoru. trend. Když se rotor otáčí o polovinu rozteče štěrbin, jak je znázorněno na obrázku (2), oblouk spodního magnetického pólu překrývá tři štěrbiny rotoru, zatímco tětiva horního magnetického pólu překrývá pouze dvě štěrbiny rotoru a magnetické napětí v tomto okamžiku začíná od Tato změna, spodní magnetická tažná síla je velká a horní magnetická tažná síla je malá, takže jádro statoru má tendenci se pohybovat dolů. Proto během rotace rotoru jádro statoru periodicky vibruje nahoru a dolů. Stejným způsobem je rotor vystaven periodicky se měnícímu jednostrannému magnetickému tahu, který způsobuje vibrace rotoru.
Při použití dvouštěrbinového rotoru k výše uvedené situaci nedochází, ale při otáčení rotoru se poloha štěrbiny mění, což způsobuje pulzní magnetické pole ve vzduchové mezeře a může také způsobit vibrace.
Při elektromagnetickém šumu se kromě hluku generovaného z výše uvedených důvodů, v důsledku vyšších harmonických složek v proudu, generují harmonická magnetická pole v plynu statoru a rotoru a také bude generován nerovnoměrný krouticí moment způsobující vibrace a hluk.
Vzhledem k tomu, že elektromagnetický šum nepředstavuje malou část celkového hluku motoru, jsou často při návrhu a výrobě motoru přijímána opatření ke snížení elektromagnetického šumu. Pokud však existují příliš vysoké požadavky na omezení hluku (jako jsou motory vodních čerpadel klimatizace a jiné příležitosti, které se používají pro vnitřní elektrické a hlukové požadavky jsou relativně vysoké), a když hluk vzduchu a mechanický hluk byly účinně potlačeny, lze použít sklon rotoru. Štěrbiny, zvětšení vzduchové mezery statoru a rotoru a snížení hustoty magnetického toku a další opatření ke snížení elektromagnetického šumu.
