Шумът е голям проблем при прилагането на постояннотокови двигатели. Как да се намали шума на DC двигатели също е ключов обект на изследване на различни производители на DC двигатели. Например, микро DC двигателите са добри и в продуктите почти няма шум. Мащабни индустриални постояннотокови двигатели Шумът е почти непоносим.
01 Въздушен шум
Големите постояннотокови двигатели ще бъдат оборудвани с вентилатори. Това е основният източник на въздушен шум. Генерира се от въздушен поток. Размерът и формата на вентилатора, скоростта на DC мотора и въздушният път определят размера на шума. Можем да разгледаме формулата за връзка на основната честота (Fv) за въздушния шум
Fv=Nn/60(Hz)
N: брой лопатки на вентилатора;
n: Скоростта на DC двигателя.
Тоест, колкото по-голям е диаметърът на вентилатора, толкова по-голям е въздушният шум на DC мотора. Може да се предположи, че намаляването на диаметъра на вентилатора с 10 процента може да намали шума с 2-3dB. Когато разстоянието между ръба на лопатката на вентилатора и вентилационната камера е твърде малко, ще се получи подобен на свирене шум, който е остър и груб. Неразумната форма и структура на лопатките на вентилатора ще предизвика шум от въздушни вихри. В допълнение, твърдостта на вентилатора не е достатъчна и въздействието на въздушния поток ще генерира вибрации и шум.
Този вид шум се появява само в промишлени двигатели с постоянен ток. В зависимост от причините за въздушния шум се приемат редица мерки за намаляване на въздушния шум, като разумен дизайн за подобряване на структурата на вентилатора и формата на лопатките, за да се избегне генерирането на вихрови токове. Минимизирайте диаметъра на вентилатора, доколкото е възможно, за да осигурите гладко преминаване на въздуха и да намалите триенето при въздушен удар. В допълнение, звукоизолацията може да се използва и за намаляване на шума на DC двигателя, а шумопоглъщащи материали могат да бъдат поставени в близост до радиалния въздуховод на статора. Съществува и прост метод за обграждане на DC мотора със стоманени плочи или дървени дъски. Според тестовете може да се намали с около 20 децибела. Шум, но това не е благоприятно за разсейването на топлината на DC мотора и ще увеличи заеманото пространство.
02 Механичен шум
Механичният шум на DC мотора е главно шумът от триенето между въглеродната четка и комутатора (няма безчетков DC двигател), шумът от лагерите и шумът от дисбаланс на ротора.
Структура на въглеродна четка TF DC мотор
Чертеж за разглобяване на TF постояннотоков двигател
(1) При постояннотоковия двигател, освен че безчетковият постояннотоков двигател няма четки и комутатори, има тези две неща. Постоянното им триене един с друг ще генерира шум и те са като тези, които използват полупластмасови комутатори. , заоблеността на повърхността не е добра, шумът от триене ще бъде по-голям. Честотата на шума от триене (fk) на въглеродната четка и комутатора се публикува, както следва: fk=k(n/60)(Hz)
k е броят на комутаторните сегменти. Друг момент е, че структурата на държача на въглеродната четка не е твърда, което също ще увеличи шума. Вярвам, че всеки разбира принципа. Следователно, за да се намали този шум, е необходимо да се контролира заоблеността на комутатора. Осигурете добро покритие на повърхността и използвайте солиден държач за въглеродни четки, за да намалите шума, или използвайте безчетков DC мотор, който естествено няма такъв шум без четки и комутатори.
(2) Шумът от лагера се причинява от вълни, вдлъбнатини и грапавост на вътрешните и външните пръстени на лагера на постояннотоковия двигател. След експерименти, нивото на звуковото налягане на шума е пропорционално на произведението от височината на гофрирането и броя на гофрирането върху търкалящата се повърхност. В допълнение, размерът на радиалния просвет също влияе върху шума. Намаляването на радиалния просвет може да намали шума. Въпреки това, лагерът с малка радиална хлабина трябва да се използва в корпуса и крайния капак с висока концентричност между двете камери на лагера и изискванията за коаксиалност на ротора са повишени. Разбира се, качеството на смазочната грес също е една от причините. В допълнение, грешката при монтажа на лагера на DC двигателя също ще увеличи шума. Ако грешката при монтаж на лагера надвиши определена критична стойност, шумът на лагера ще се увеличи рязко и критичният ъгъл ще се увеличи с намаляването на радиалния просвет на лагера. намаляване.
За да се намали шумът от лагера на DC двигателя, качеството на обработка на лагера е много важно. Разбира се, изборът на смазочна грес не трябва да бъде двусмислен, което може да намали много добре шума в DC двигателя.
(3) Решението на небалансирания шум на ротора е, че роторът на постояннотоковия двигател трябва да бъде стриктно проверен за динамичен баланс, за да се намали размерът на дисбаланса на ротора.
03 Електромагнитен шум
Променливата електромагнитна сила във въздушната междина между статора и ротора на постояннотоковия двигател ще причини вибрации и шум на статора и ротора на двигателя. Тъй като магнитното поле на въздушната междина има не само фундаментални вълни, но и поредица от по-високи хармоници, взаимодействието на тези магнитни полета ще генерира периодични сили и както основните вълни, така и по-високите хармонични електромагнитни сили ще причинят вибрации и шум.
Честотното разпределение на електромагнитния звук е предимно между 100-4000Hz. Големината на интензитета на вибрациите и шума е свързана с величината на електромагнитната сила и твърдостта на статора и ротора. Когато електромагнитната сила, която възбужда вибрациите, съответства на естествената честота на вибриращия компонент, ще възникне резонанс и вибрациите и шумът ще се увеличат значително. Електромагнитната сила има радиална и тангенциална компонента. Радиалният компонент на електромагнитната сила играе основна роля в причиняването на вибрациите и шума на двигателя. Това кара сърцевината на статора да генерира радиални вибрации, а шумът, генериран от радиалните вибрации, е основният компонент на електромагнитния шум на двигателя. Когато се използва щанцоване на ротор с нечетен слот, шумът, предизвикан от слот, става най-важната част от електромагнитния шум. По време на работа на двигателя сърцевината на ротора на нечетния слот периодично се подлага на промяна на едностранната сила на магнитно теглене.
Съгласно горната фигура (1), дъгата на горния магнитен полюс покрива три слота на ротора, докато дъгата на долния магнитен полюс покрива само два слота на ротора. По това време горната магнитна теглителна сила е голяма, а долната магнитна теглителна сила е малка, което кара ядрото на статора да се движи нагоре. тенденцията на. Когато роторът се завърти с половин стъпка на слота, както е показано на фигура (2), дъгата на долния магнитен полюс покрива три слота на ротора, докато хордата на горния магнитен полюс покрива само два слота на ротора и магнитното напрежение в този момент започва от С промяната, долната магнитна теглителна сила е голяма, а горната магнитна теглителна сила е малка, така че ядрото на статора има тенденция да се движи надолу. Следователно, по време на въртене на ротора, ядрото на статора вибрира периодично нагоре и надолу. По същия начин роторът е подложен на периодично променящо се едностранно магнитно издърпване, което кара ротора да вибрира.
Когато се използва ротор с двоен слот, горната ситуация не се случва, но когато роторът се върти, позицията на слота се променя, причинявайки импулсно магнитно поле във въздушната междина и може също да причини вибрации.
При електромагнитния шум, в допълнение към шума, генериран от горните причини, поради хармоничните компоненти от висок порядък в тока, се генерират хармонични магнитни полета в газа на статора и ротора и също ще се генерира неравномерен въртящ момент, причинявайки вибрации и шум.
Тъй като електромагнитният шум не представлява малка част от общия шум на двигателя, често се вземат мерки за намаляване на електромагнитния шум при проектирането и производството на двигателя. Въпреки това, когато има твърде високи изисквания за ограничаване на шума (като двигатели на водни помпи на климатици и други случаи, които се използват за вътрешно електричество и изискванията за шум са относително високи) и когато въздушният шум и механичният шум са ефективно потиснати, може да се използва наклон на ротора. Слотове, увеличаване на въздушната междина на статора и ротора и намаляване на плътността на магнитния поток и други мерки за намаляване на електромагнитния шум.
