引起電機振動的原因及應對措施
一、機械性電機振動的產生原因與對策
1、轉子的不平衡電機振動
A、原因:
·制造時的殘留不平衡。
·長期間運轉產生塵埃的多量附著。
·運轉時熱應力引起軸彎曲。
·轉子配件的熱位移引起不平衡載重。
·轉子配件的離心力引起變形或偏心。
·外力(皮帶、齒輪、直結不良等)引起軸彎曲。
·軸承的裝置不良(軸的精度或鎖緊)引起軸彎曲或軸承的內部變形。
B、對策:
·抑制轉子不平衡量。
·維護到容許不平衡量以內。
·軸與鐵心過度緊配的改善。
·對熱膨脹的異方性,設計改善。
·強度設計或裝配的改善。
·軸強度設計的修正,軸聯結器的種類變更以及直結對中心的修正。
·軸承端面與軸附段部或鎖緊螺帽的防止偏靠。
2、軸承之異常電機振動與電機振動噪音
A、原因:
·軸承內部的傷。
·軸承的軸方向異常電機振動,軸方向彈簧常數與轉子質量組成電機振動系統的激振。
·摩擦音:圓柱滾動軸承或大徑高速滾珠軸承產生潤滑不良與軸承間隙起因。
B、對策:
·軸承的替換。
·適當軸方向彈簧預壓給軸承間隙的變動。
·選擇軟的滑脂或低溫性優秀的滑脂,殘留間隙使小(須注意溫升問題)。
3、電刷滑動音
A、原因:
·整流子與電刷的滑動時的電機振動電刷保持器激振產生
B、對策:
·握刷的彈性支持、選擇電刷材質與形狀、抑制側壓引起的電刷電機振動及提高整流子的精度等。
二、感應電動機的振動噪音
電磁電機振動噪音,其電磁電機振動噪音由耳朵的聽感感度良好頻率100HZ以上的頻率帶域,單一或復數的特定頻率音組成,特別與定子共振時變成顯著的電機振動噪音。感應電動機較直流電動機常有電磁電機振動噪音問題,因此以感應電動機為中心說明。電磁電機振動噪音感應電動機通稱“磁音”,對此種的研究,首先要了解正弦波電流的電磁電機振動噪音。
1、正弦波電流的電磁電機振動噪音:
因正弦波電流,感應電動機的氣隙產生的磁通,加轉矩產生的基本(主)磁通,存在高諧波磁通。這些的磁通使定子與轉子鐵心互相吸引的電磁力波作用,定子鐵心變形為多角形,轉軸彎曲移位產生電機振動。主要產生電磁噪聲之氣隙高諧波磁通原因者,有
A、繞線分布引起的磁動勢高諧波。
B、定子或轉子鐵槽產生的槽高諧波。
C、鐵心飽和產生的飽和高諧波。
D、偏心引起的偏心高諧波
E、電壓、線圈、磁路等不平衡引起的高諧波。
F、槽磁導高諧波等。
G、相帶高諧波,氣隙存在為數很多的空間高諧波磁與電源波形畸變等引起時間高諧波磁通。
2.電磁電機振動噪音防止對策:
A.由電機設計上
·適當槽數組合
·采用特殊槽
·斜槽化
·選擇線圈節距
·正弦波繞線
·采用分數槽繞線
·氣隙、齒、軛鐵部之磁通密度的適當化
·轉子槽部極與厚度的均等化
·采用磁性楔
·氣隙的擴大
B.由機械設計上
·消除靜的偏心,提高加工·裝配精度。
·對外力提高軸的彎曲剛性,裝配精密。
·全閉槽消除齒尖厚度不同,提高制造技術。
·磁路使不造成不平衡的構造以及制造,特別轉子導體的電阻,絕緣或軸的斷面形狀。
·定子、轉子避免與電動機構成部材料的共振。
·避免與電動機裝置機構產生共振。
·定子鐵心或軸承支持部的彈性、防振支持。
·由電動機外部的遮音或防音的構造。
C.在使用上,消除電源電壓的不平衡。
·電磁電機振動噪音的原因變成電磁加振力,這些的高諧波磁通因互相干涉產生電磁力波引起。