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    直流無刷電機的振動及噪音原因與對策總結

    作者:點擊:273 發布時間:2022-02-28

    馬達的振動、噪音原因與對策總結

    (主要針對BLDC馬達)

    馬達一個重要的特性就是馬達的振動與噪音,而且無刷馬達這種相對而言比較的馬達對噪音要求

    也是更為嚴格。而且通過噪音與振動,也能判斷馬達正不正常。馬達產生振動噪音的原因按經常發生的排

    序應為:

    1、機械振動噪音,由轉子的不平衡產生,產生等同轉速頻率或數倍于頻率(倍頻)的振動,由FFT

    (噪音頻譜)上可以看出

    2、電磁振動噪音,一般由于電磁力不平衡或磁場不均引起的噪音,也有由磁密飽和或氣隙偏心引起

    磁的

    噪音。

    3、軸承異音,軸承裝配異?;蚰p后會產生異常于軸承自然音的。軸承異音通常會反映在噪音FFT

    上在倍頻點(倍頻于轉速頻率)處出現噪音值

    4、流體噪音,特別是帶有風扇的馬達。風扇或轉子引起通風噪音對馬達很難避免,有時鐵心的

    齒也會引起笛音,還有葉片有時也會引起其他部件的共鳴

    5、其他異物,裝配不良等產生的噪音,這類通常比較好分辯出來

    針對以上幾點的對策:

    1、轉子不平衡振動噪音

    轉子不平衡主要原因一是制造過程中沒有平衡好,二是轉子部件的離心力引起變形和偏心,三是使

    用過程中出現的軸受力彎曲或是受熱產生的熱應力彎曲,四是運轉過程中轉子上附有異物引起了不平衡

    對策:

    制造過程中要保證轉子平衡量在規格內,有條件的話使用減重法以免有些平衡泥(膠)在使

    用過程中脫落;合理設計轉子部件,強度設計時考慮到轉子部件的平衡;合理設計軸的強度,要求客戶規

    范馬達的使用條件,避免軸彎曲變形;選擇合適的IP等級,或者要求客戶使用時額外提供必要的防護,

    防止異物落進

    2、電磁噪音產生的振動噪音

    電磁噪音產生的原因主要是產生了磁通的高頻諧波,主要由線圈分布不對稱、鐵心飽和、偏心、電

    壓與磁路不平衡、驅動電壓干擾以引不平衡電磁力引起的鐵心與繞組振動

    對策:盡量采用分數槽和集中均布式繞組,采用合適的極槽數,合理設計磁路,避免出現飽和及齒

    槽效應(選擇合適的硅鋼片材料,合適的磁鐵及磁鐵尺寸,合適的鐵心尺寸,槽口寬度不要太大,采用磁

    性楔,合適的氣隙),加工與裝配上及軸的強度上要保證不會出現偏心,有條件的采用正弦波控制,可采

    用斜槽,可對繞組浸油

    當馬達已經定型后常用的也是簡單的方法是通過減小磁鐵厚度來擴大氣隙,或是對磁石充磁電壓

    高低以減小磁密,或是直接使用弱磁

    3、軸承音

    原因比較簡單,主要是確定由什么引起,比如預壓不良、與軸和軸承室裝配不良,選擇合適的軸承以

    注意防塵防油(水),注意軸承潤滑脂的溫度特性及封裝是否滿足要求,軸承的受力有沒有異常(是

    做壽命較核)

    4、流體噪音的產生與對策(如果馬達上不帶風扇基本上不用考慮)

    如果有風扇的馬達,那么馬達的噪音主要就是由風扇(軸流式風扇、離心式風扇)引起。風扇的葉片

    空氣受壓力沖擊產生壓力噪音,葉片周邊空氣流動的擾亂起引起擾流噪音,風扇與接近風扇的馬達其它部

    份的干涉會引起氣笛音。此外,馬達轉動時馬達鐵心的槽開口部接近靜止側的部份,會出現顯著氣笛音,

    再則通風路等如存在共鳴空間,產生顯著的共鳴音

    對策主要集中在風扇及風道的設計上,風扇設計主要考慮外徑、葉片形式與葉片數目、前角后角、風

    壓風量要求,在此不作研究

    另外要注意馬達各部件不要產生共振,并要避免共振點在額定轉速附近。


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