Шум є великою проблемою при застосуванні двигунів постійного струму. Як зменшити шум двигунів постійного струму також є ключовим об’єктом дослідження різних виробників двигунів постійного струму. Наприклад, мікродвигуни постійного струму в порядку, і в продуктах майже немає шуму. Масштабні промислові двигуни постійного струму Шум майже нестерпний.
01 Повітряний шум
Великі двигуни постійного струму будуть оснащені вентиляторами. Це основне джерело повітряного шуму. Він утворюється потоком повітря. Розмір і форма вентилятора, швидкість двигуна постійного струму та шлях повітря визначають розмір шуму. Ми можемо розглянути формулу співвідношення основної частоти (Fv) для повітряного шуму
Fv=Nn/60(Гц)
N: кількість лопатей вентилятора;
n: швидкість двигуна постійного струму.
Тобто, чим більший діаметр вентилятора, тим більший повітряний шум двигуна постійного струму. Можна припустити, що зменшення діаметра вентилятора на 10 відсотків може зменшити шум на 2-3 дБ. Якщо відстань між кромкою лопаті вентилятора та вентиляційною камерою занадто мала, буде створюватися різкий і різкий звук, схожий на свист. Непродумана форма та конструкція лопатей вентилятора спричинить повітряний вихровий шум. Крім того, жорсткість вентилятора недостатня, і вплив повітряного потоку буде створювати вібрацію та шум.
Такий шум виникає лише в промислових двигунах постійного струму. Залежно від причин повітряного шуму вживається низка заходів для зменшення повітряного шуму, наприклад розумна конструкція для покращення конструкції вентилятора та форми лопатей, щоб уникнути утворення вихрових струмів. Мінімізуйте діаметр вентилятора, наскільки це можливо, щоб забезпечити плавний прохід повітря та зменшити тертя повітряного удару. Крім того, для зниження шуму двигуна постійного струму також можна використовувати звукоізоляцію, а біля радіального повітроводу статора можна розмістити звукопоглинальні матеріали. Існує також простий спосіб оточити двигун постійного струму сталевими пластинами або дерев’яними дошками. Згідно з тестами, його можна знизити приблизно на 20 децибел. Шум, але це не сприяє розсіюванню тепла двигуном постійного струму та збільшить займаний простір.
02 Механічний шум
Механічний шум двигуна постійного струму - це в основному шум тертя між вугільною щіткою та комутатором (без щіткового двигуна постійного струму), шум підшипника та шум дисбалансу ротора.
Двигун постійного струму TF з вугільною щіткою
Розбірне креслення двигуна постійного струму TF
(1) У двигуні постійного струму, за винятком того, що безщітковий двигун постійного струму не має щіток і комутаторів, є ці дві речі. Їх постійне тертя один об одного створює шум, і вони схожі на ті, що використовують напівпластикові комутатори. , округлість поверхні погана, шум тертя буде більшим. Частота шуму тертя (fk) вугільної щітки та комутатора опублікована таким чином: fk=k(n/60)(Гц)
k – кількість сегментів комутатора. Інший момент полягає в тому, що структура тримача вугільної щітки не є твердою, що також збільшить шум. Я думаю, що всі розуміють принцип. Тому для зменшення цього шуму необхідно контролювати округлість комутатора. Забезпечте гарну обробку поверхні та використовуйте міцний тримач вугільної щітки, щоб зменшити шум, або використовуйте безщітковий двигун постійного струму, який, природно, не має такого шуму без щіток і комутаторів.
(2) Шум підшипника спричинений брижами, ямками та шорсткістю внутрішнього та зовнішнього кілець підшипника двигуна постійного струму. Після експериментів рівень звукового тиску шуму пропорційний добутку висоти гофра на кількість гофрів на поверхні кочення. Крім того, на шум впливає і величина радіального зазору. Зменшення радіального зазору може зменшити шум. Однак підшипник з невеликим радіальним зазором необхідно використовувати в корпусі та торцевій кришці з високою концентричністю між двома камерами підшипника, і вимоги до співвісності ротора збільшуються. Звичайно, однією з причин є якість мастила. Крім того, помилка встановлення підшипника двигуна постійного струму також збільшить шум. Якщо похибка установки підшипника перевищує певне критичне значення, шум підшипника різко зросте, а критичний кут збільшиться зі зменшенням радіального зазору підшипника. зменшення.
Щоб зменшити шум підшипника двигуна постійного струму, якість обробки підшипника дуже важлива. Звичайно, вибір мастила не повинен бути неоднозначним, що може дуже добре зменшити шум у двигуні постійного струму.
(3) Рішення щодо незбалансованого шуму ротора полягає в тому, що ротор двигуна постійного струму слід суворо перевіряти на динамічний баланс, щоб зменшити кількість дисбалансу ротора.
03 Електромагнітні перешкоди
Змінна електромагнітна сила в повітряному зазорі між статором і ротором двигуна постійного струму спричинить вібрацію та шум статора та ротора двигуна. Оскільки магнітне поле повітряного проміжку має не лише фундаментальні хвилі, але й низку вищих гармонік, взаємодія цих магнітних полів створюватиме періодичні сили, і як фундаментальні хвилі, так і електромагнітні сили вищих гармоній спричинятимуть вібрацію та шум.
Частотний розподіл електромагнітного звуку здебільшого становить 100-4000 Гц. Величина інтенсивності вібрації та шуму пов'язана з величиною електромагнітної сили та жорсткістю статора та ротора. Коли електромагнітна сила, яка викликає вібрацію, збігається з власною частотою вібруючого компонента, виникає резонанс, і вібрація та шум значно збільшуються. Електромагнітна сила має радіальну складову і тангенціальну складову. Радіальна складова електромагнітної сили відіграє головну роль у спричиненні вібрації та шуму двигуна. Це змушує серцевину статора генерувати радіальну вібрацію, і шум, створюваний радіальною вібрацією, є основною складовою електромагнітного шуму двигуна. При використанні непарного щілинного ротора шум, викликаний щілинами, стає найважливішою частиною електромагнітного шуму. Під час роботи двигуна осердя ротора непарного шліца періодично піддається зміні односторонньої магнітної тягової сили.
Згідно з наведеним вище малюнком (1), дуга верхнього магнітного полюса охоплює три прорізи ротора, тоді як дуга нижнього магнітного полюса охоплює лише два прорізи ротора. У цей час верхня магнітна сила тяги велика, а нижня магнітна сила тяги мала, що змушує сердечник статора рухатися вгору. тенденція. Коли ротор обертається на половину кроку щілини, як показано на малюнку (2), дуга нижнього магнітного полюса охоплює три щілини ротора, тоді як хорда верхнього магнітного полюса охоплює лише два щілини ротора, і магнітна напруга в цей час починається з зміна, нижня магнітна сила тяги велика, а верхня магнітна сила тяги мала, тому сердечник статора має тенденцію рухатися вниз. Тому під час обертання ротора осердя статора періодично коливається вгору-вниз. Так само ротор піддається періодично змінюваній однобічній магнітній тязі, яка змушує ротор вібрувати.
Коли використовується ротор з подвійним пазом, описаної вище ситуації не відбувається, але коли ротор обертається, положення пазу змінюється, викликаючи імпульсне магнітне поле в повітряному зазорі, а також може викликати вібрацію.
В електромагнітному шумі, на додаток до шуму, створюваного вищезазначеними причинами, через гармонічні компоненти високого порядку в струмі, гармонічні магнітні поля генеруються в статорі та роторному газі, а також буде створюватися нерівномірний крутний момент, що спричиняє вібрацію та шум.
Оскільки електромагнітний шум не становить невеликої частини загального шуму двигуна, часто вживаються заходи для зменшення електромагнітного шуму при проектуванні та виробництві двигуна. Однак, коли існують занадто високі вимоги до обмеження шуму (наприклад, двигуни водяного насоса кондиціонера та інші випадки, які використовуються для внутрішніх електричних і шумових вимог відносно високі), і коли повітряний шум і механічний шум ефективно придушені, можна використовувати нахил ротора. Щілини, збільшення повітряного зазору статора і ротора і зменшення щільності магнітного потоку та інші заходи для зменшення електромагнітного шуму.
