无刷直流电动机噪声分析及其抑制

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电动机的噪声控制与降低方法

电动机的噪声控制与降低方法

电动机的噪声控制与降低方法电动机是一种重要的设备,广泛应用于各个领域,但其工作时会产生噪声,为了减少对环境和人类健康的影响,采取噪声控制与降低方法是至关重要的。

本文将介绍几种有效的降噪方法。

1.减少电动机噪声的机械措施(1) 在电动机的外壳上加装隔音材料和吸声材料,如橡胶垫、吸音棉等,可以有效地吸收和隔离噪声的传播。

(2) 对电动机的转子和轴承进行精确的加工和动平衡处理,减少转子与轴承之间的摩擦和振动,进而降低噪声产生。

(3) 合理设计电机的叶片和风道,减少电动机内部气流噪声和涡流噪声。

2.采用电动机控制技术减少噪声(1) 电动机的电源:合理选择电源电压和频率,使用稳定的电源可以降低电动机的振动和噪声。

(2) 采用变频调速技术:变频器可以使电动机的转速和负载得到精确控制,减少电动机在启动和运行过程中的噪声。

(3) 采用PWM调制技术:PWM调制技术可以减少电动机的电磁噪声,提高电动机的效率。

3.优化电动机的结构与设计(1) 采用低噪声材料:选择低噪声材料作为电机的外壳和内部零部件,如低噪声钢板、低噪声轴承等,可以有效降低电动机的噪声产生。

(2) 调整电机的结构参数:合理设计电机的尺寸、线圈匝数等参数,减少电磁力和振动的产生,从而降低噪声水平。

(3) 使用声学优化软件:通过声学优化软件对电机的结构进行模拟和分析,找出产生噪声的关键部位,并采取相应的措施进行优化。

4.隔音措施的应用(1) 采用隔音罩:在电动机周围加装隔音罩,可以有效地阻挡和吸收噪声的传播,降低噪声的辐射范围。

(2) 隔音屏障:在电动机周围设置隔音屏障,如隔音墙、隔音板等,可以阻挡噪声的传播路径,减少对周围环境的影响。

(3) 声振隔离技术:采用声振隔离技术,如弹性支座、悬挂装置等,可以降低电动机的振动传导,减少噪声的辐射。

综上所述,降低电动机噪声的方法有很多,可从机械措施、电动机控制技术、结构设计和隔音措施等方面入手。

我们应根据具体情况选择合适的方法,以实现电动机噪声的控制与降低,为生产和生活环境创造更加宜居的条件。

无刷电机电磁噪音振动的最主要原因分析和有效解决途径

无刷电机电磁噪音振动的最主要原因分析和有效解决途径

这个板块中关于噪音的问题非常多。

在此我总结了1下,只从最常见发生机率最大也是刚刚开始做无刷最容易忽视的情况做1个分析和有效解决方案,我看好多的噪音求助就属于我下面要说的噪音种类了。

先说这种情况下的原因,解决方案相信大家看完了就应该知道怎么做了。

所有的电动机均呈现某种形式的齿槽效应。

齿槽效应越低电动机转动越平稳。

在电动机和电动机的铁芯结构中的磁体所产生的非均匀磁场形成了齿槽效应:当转子中的磁体切割定子齿时产生磁力。

当磁力从1个齿转到另外1个齿时,磁力帮助或阻止转动,使转子有规律的加速或者减速。

不均匀的磁拉力产生的齿槽效应。

电动机转动不平稳会引起速度脉动和转矩脉动、效率损耗、振动和噪音。

速度脉动是指全过程内的速度变化或者速度波动;而转矩脉动则描述了全过程内的转矩变化,槽中绕铜导线将增加这一效果。

而从1个齿到另外1个齿的不平衡拉力也在转子中产生了径向偏差,根据这一个产生的齿槽效应的强弱,相应幅度的电磁振动和电磁噪音将随之出现。

这种情况在无刷电机中表现最为明显。

根据这个基础在保证满足基本性能要求情况下,调整相关参数或气隙或磁钢磁场强度或者其他,只要是减弱齿槽效应的就可以,相对来说已经做好的电机调气隙是最方便的,直接降低了气隙磁密,这样可以解决或者削弱90%(这里不是说噪音的幅度是说电磁噪音的种类)以上的电磁噪音,只不过需要牺牲其他方面的性能。

具体调整矛盾的程度自己把握控制。

至于为什么,因为不管是电枢结构或者是电磁参数不当或者材料共振频率或者其他原因所形成的电磁振动噪音最终要表现于外时,必须得通过1个途径,那就是气隙。

控制了气隙也就可以直接影响电磁振动。

这里要说明一下电磁振动是电磁噪音的声源,他们本为1体,只不过因为其他相关原因表现出来的幅度不同而已。

这里我有点疑惑,这个相对于做过成熟的无刷设计者来说应该是众所周知了的问题吧?为什么没人把它明白的说出来,这个论坛上我没见到人说,只看见到处的噪音求助和讨论。

无刷直流电机噪音标准

无刷直流电机噪音标准

无刷直流电机(BLDC Motor)的噪音标准并没有统一的全球或国家级别的强制性标准,而是根据不同的应用场合和环境要求来制定。

然而,无刷直流电机噪音水平通常被视为电机性能和质量的一部分,制造商通常会在产品研发阶段设定自己的噪音控制目标,以满足特定应用场景下的静音要求。

在一些应用中,例如家用电器、电动汽车、无人机、医疗器械等,电机噪音控制非常重要,通常希望电机在正常工作时的噪音水平尽可能低。

对于无刷直流电机,合格的噪音水平可能参照以下大致标准:家用电器电机:在正常使用距离下(例如1米),噪音水平可能要求低于50分贝(dB(A))。

工业应用中,如高端伺服电机,要求噪音更低,可能需要控制在40 dB(A)以下。

特殊高精度应用场合,例如实验室设备,可能要求更低的噪音等级。

当然,实际应用中无刷直流电机的噪音控制还会受到电机设计、制造质量、轴承选择、转子平衡性、散热风扇、电磁设计、以及电机控制器算法等多种因素的影响。

工程师在设计时会尽量通过优化结构、选材、生产工艺以及控制算法来降低噪音水平。

直流电机噪音大的原因

直流电机噪音大的原因

直流电机噪音大的原因直流电机是一种常见的电动机,它在工业和家用设备中广泛应用。

然而,与交流电机相比,直流电机在运转过程中往往会产生较大的噪音。

下面将从几个方面分析直流电机噪音大的原因。

直流电机噪音大的原因之一是由于电刷的摩擦和碳粉的产生。

直流电机中的电刷是与转子相连的,它们之间由于摩擦会产生噪音。

同时,电刷会不断磨损,产生碳粉,这些碳粉会进一步增加摩擦和噪音。

为了减少这种噪音,可以采用一些措施,如定期更换电刷和清洁电机内部。

直流电机噪音大的原因之二是磁场的不稳定性。

直流电机中的磁场是由电刷和永磁体产生的,而这些元件在运转过程中会受到各种因素的影响,如温度变化、磨损和震动等。

这些因素会导致磁场的不稳定性,进而产生噪音。

为了解决这个问题,可以使用高品质的永磁体和电刷,以提高磁场的稳定性,从而减少噪音的产生。

第三,直流电机噪音大的原因之三是机械振动和共振。

直流电机在运转过程中会产生机械振动,这些振动会通过机壳传导到周围环境,导致噪音。

此外,当电机的转速接近某些共振频率时,会引起共振现象,进一步增加噪音的产生。

为了减少振动和共振引起的噪音,可以采取一些措施,如增加机壳的密封性、使用减振材料和合理设计电机的结构等。

第四,直流电机噪音大的原因之四是电机内部的电磁干扰。

直流电机在运转过程中会产生电磁场,这个电磁场会干扰周围的电子设备,从而产生噪音。

为了减少这种干扰,可以采用屏蔽材料和滤波器等电磁兼容措施,以减少电机对周围设备的干扰,从而降低噪音的产生。

直流电机噪音大的原因主要包括电刷的摩擦和碳粉产生、磁场的不稳定性、机械振动和共振以及电机内部的电磁干扰等。

为了减少直流电机噪音,可以采取一系列措施,如定期更换电刷、使用高品质的永磁体和电刷、增加机壳的密封性、使用减振材料和合理设计电机的结构、采用屏蔽材料和滤波器等。

通过这些措施的综合应用,可以有效降低直流电机的噪音水平,提高设备的运行质量和环境舒适度。

改善直流无刷电机电磁噪音的驱动方式

改善直流无刷电机电磁噪音的驱动方式

改善直流无刷电机电磁噪音的驱动方式1 降低电机电磁噪音的意义噪声直接影响人体的健康,若人们长时间在较强的噪声环境中,会觉得痛苦、难受,甚至使人的耳朵受损,听力下降,甚至死亡。

噪声是现代社会污染环境的三大公害之一。

为了保障人们的身体健康,国际标准化组织(iso)规定了人们容许噪声的标准。

我国对各类电器的噪声也作出了相应的限制标准。

电机是产生噪声的声源之一,电机在家用电器、汽车、办公室用器具以及工农医等行业广泛地应用着,与人民的生活密切相关。

因此,尽量降低电机的噪音,生产低噪音的电机,给人们创造一个舒适、安静的生活环境是每个设计者与生产者的职责。

2 直流无刷电机噪音形成的原因分析以及传统解决方法引起直流无刷电动机振动和噪声的原因很多,大致可归结为机械噪音和电磁噪音。

2.1 机械噪音的成因以及解决措施2.1.1 直流无刷电机的机械噪音产生的原因(1)轴承噪声。

由于轴承与轴承室尺寸配合不适当,随电机转子一起转动产生噪音。

滚珠的不圆或内部混合杂物,而引起它们间互相碰撞产生振动与噪声。

轴承的预压力取值不当,导致滚道面有微振也会产生噪音。

(2)因转子不平衡而产生的噪声。

(3)装配偏心而引起的噪声。

2.1.2 降低机械噪声应采取下列方法(1)一般应采用密封轴承,防止杂物进入。

(2)轴承在装配时,应退磁清洗,去油污与铁屑。

清洗后的轴承比清洗前的轴承噪声一般会降低2~3db。

润滑脂要清洁干净,不能含有灰尘、杂质。

(3)轴承外圈与轴承室的配合、内圈与轴的配合,一般不宜太紧。

轴承外圈与轴承室的配合,其径向间隙宜在3~9μm的范围内。

(4)为消除转子的轴向间隙,必须对轴承施加适当的压力。

一般选用波形弹簧垫圈或三点式弹性垫圈,且以放在轴伸端为宜。

(5)使用去重法或加重法进行对转子动不平衡进行修正。

(6)磁钢与输出轴间填充缓冲材,可以吸收转子在换相过程中产生的微小振动,同时避免输出轴与外界负载刚性连接,而把外界振动传递到磁钢,影响励磁所产生的转矩突变。

直流电机噪声分析及降噪的工艺措施直流电机噪声分析及降噪的工艺措施

直流电机噪声分析及降噪的工艺措施直流电机噪声分析及降噪的工艺措施

噪声大小反映了产 品的性能好坏 ,电机噪 声也是 衡量一个 电机生产厂家 的产品技术水平 、质量水 平的重要指标之 一。作为 电机生产厂家要满足客
户对 电机噪声小 的要求 ,如何解决 电机 噪声 问题 就 自然 成 为 电机 制 造 行 业特 别 关注 的 问题 。 本 文 主 要 介 绍 某 大 型 直 流 电机 在 电磁 方 案 设 计 不 改 变条 件 下 ,根 据 电机 振 动 、 噪 声产 生 的机 理 ,对 直 流 电机 进行 测 试 分 析 ,确 定 主要 振动 噪
声。
件 如 电机 的刷杆 及 刷 杆 座 的结 小振 动 和 降低 噪 音 ,合 理 的 设 计 结构 、制 造 工 艺 方 法 与零 部 件 制 造 过 程 中 的 加 工 质量 决 定 电机 的 振 动 与 噪 声 。除 设 计 因素
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( a g a e ti a u a trn Xin tnElcrcM n f cu igCO. d Xin tn41 0 , n n Chn ) Lt, a g a 1 Hu a , ia 1 1
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收 稿 日期 :2 1-.9 0 19 1
2 电机 噪声控 制 的工艺措 施
21 刷 架 结构 分 析 .
作 者简 介 :李 听 ( 9 6 ) 1 6 一 ,女 ,工 程师 。研究 方 向:
电机 。
21 . 1刷 架结构改进前测试 情况及分析 . 我 们 对 直 流 电机振 动 测试 数 据 进 行 了分 析 ,

直流无刷电机噪声分析

直流无刷电机噪声分析

工业技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald137电机气隙磁场引起的电机定子齿部的电磁激振力作用于电机结构会引起电机振动,形成声波辐射[1]。

结构振动声辐射问题的分析方法主要有解析法和数值法两大类。

A n s y s Work b e nch作为一款通用的有限元的分析软件,在电机仿真领域得到了很好的应用。

新版的A n s y s Work b e n ch 软件已具有电磁分析、谐振分析和噪声分析模块,在A n s y s Work b e n ch中进行多物理域的联合仿真,可以解决复杂结构的电磁噪声仿真分析[2]。

1 铁芯电磁力分析1.1 电机模型简化以某16p 24s 永磁直流电机为例,利用A n s y s W o r k b e n c h 仿真平台进行声辐射仿真分析,在A n s o f t M a x w e l l的R m p r t中建立电机模型,为了实现电磁力的计算,将Rmpr t中的模型导入2D下进行分析。

1.2 电磁力分析对于直流无刷电机而言,引起电磁噪声的主要是作用在定子齿上的力,包括径向和切向的电磁力。

为了更准确地进行电磁耦合力的仿真,需要对M a x w e l l 2D下模型进行调整。

(1)通过B o ol e a n 操作将定子铁芯上的齿顶与齿中部和轭部分离,行成独立的18个齿顶,见图1。

(2)对18个齿顶进行网格加密,设置划分网格的最大长度为0.5 m m,曲面逼近的误差为0.03 m m。

(3)设置仿真时间为两个电周期,每个周期内至少有100步。

(4)激活瞬态电磁场与谐响应耦合分析的简谐耦合力计算选项。

1.3 电磁力分析结果这里将Max wel l 2D下计算得到的定子齿上的电磁力作①作者简介:权艳娜(1990,6—),女,汉,河南漯河人,硕士,助理工程师,研究方向:微特电机的结构设计及仿真分析。

DOI:10.16660/ k i.1674-098X.2017.16.137直流无刷电机噪声分析①权艳娜 南悦 郭炳岐(西安航天动力测控技术研究所 陕西西安 710025)摘 要:噪声由发声体做不规则的振动产生,会影响人的正常工作、休息。

无刷直流电动机噪声分析及其抑制

无刷直流电动机噪声分析及其抑制

[3]Lu
Yongping,Li
Yong.Tooth-slot
magnet
on
cogging torque
and
noise
anal·
in-
ysis of
permanent
motors[C]//Proceedings of the fifth
electric machines
ternational conference 860—862.
dB.
3转矩脉动及振动噪声的抑制
3.1齿冠开槽减小定位力矩 定位力矩的抑制有很多种方法,如极槽配合法, 磁极优化法,斜极,斜槽,闭口槽法等,但这些方法通 常会受到结构设计的限制.由于齿槽的作用主要是 槽口的作用,在定子齿冠上开槽等效于在原有的齿 槽力矩基础上附加一个齿槽力矩,如果在齿冠的适
无刷直流电动机噪声分析及其抑制
亏歹译计岔靳,.. 触持电棚2009年第3¥1 7……一≥'助日‖.%施l…………………………………………………………………一工一二一:.…………………~. 无刷直流电动机噪声分析及其抑制
李建军,邹继斌,徐永向
(哈尔滨工业大学,黑龙江哈尔滨150001)
摘要:分析了无刷直流电动机的定位力矩和电磁波动转矩引起振动与噪声的机理.通过噪声及其频率的测 试,研究了转矩脉动各分量对电机振动与噪声的影响.采用定子齿冠开槽减小定位力矩,正弦波驱动减小电磁转矩 波动的措施,有效地抑制电机的振动和噪声. 关键词:无刷直流电动机;振动;噪声;转矩脉动 中图分类号:TM33 文献标识码:A 文章编号:1004—7018(2009)03—0012—03
万方数据
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直流电动机振动大及噪声大的原因及处理方法

直流电动机振动大及噪声大的原因及处理方法

直流电动机振动大及噪声大的原因及处理
方法
直流电动机振动大及噪声大的原因和处理方法见表1。

表 1 直流电动机振动大及噪声大的原因及处理方法故障现象可能原因处理方法振动大(1)轴弯曲;(2)基础不坚固;(3)轴承损坏;(4)定、转子气隙不均匀;(5)电动机转轴与被传动轴不同心;(6)电枢不平衡(1)用千分表检查,矫正转轴;(2)检查基础,重新安装电动机;(3)检查并调换轴承;(4)测量气隙,调整气隙;(5)用量规检查,重新安装、调整;(6)对电枢进行单独旋转,调整动平衡噪声大(1)振动大;(2)电枢被堵住;(3)联轴器有毛病;(4)漏气;(5)电源波形不对;(6)安装松动;(7)轴承有毛病(1)按振动大处理;(2)检查绕组和风扇等,清除夹人物;(3)调换有毛病的部件;(4)轻载运行,重新安装鼓风机和通风管;(5)用示波器检查,并调整晶闸管整流装置;(6)检查全部螺栓,拧紧螺栓;(7)检查润滑油及轴承间隙,加润滑油或更换轴承直流电动机振动允许的双振幅值见表2。

表 2 直流电动机振动标准电动机转速( r/min) 允许双振幅( mm) 电动机转速( r/min) 允许双振幅(mm) 500 600 750 1000 0.20 0.16 0.12 0.10 1500 2000 2500 3000 0.08 0.07
0.06 0.05 直流电动机。

直流电机噪音大的原因

直流电机噪音大的原因

直流电机噪音大的原因
以直流电机噪音大的原因为标题,我们来探讨一下直流电机噪音大的几个可能原因。

直流电机噪音大可能是由于电机内部设计不合理导致的。

直流电机内部的转子和定子之间的摩擦和碰撞会产生噪音。

如果电机的转子和定子的间隙设计不合理,过大或者过小,都会增加摩擦和碰撞的程度,进而导致噪音的增加。

直流电机噪音大还可能与电机的质量有关。

如果电机的制造工艺不良或者使用了劣质的材料,也会导致电机的噪音增加。

例如,电机内部的轴承如果不平衡或者磨损严重,就会产生较大的噪音。

另外,电机的转子如果存在不平衡或者偏心等问题,也会导致噪音的增加。

直流电机噪音大还可能与电机的运行状态有关。

电机在工作时会产生振动,如果电机的支撑结构不稳定或者固定不牢固,就会增加振动传递到周围的噪音。

另外,电机的转速过高或者过低也会增加噪音的产生。

过高的转速会增加电机内部的摩擦和碰撞,而过低的转速则会增加电机的负载,进而增加噪音。

直流电机噪音大还可能与电机的使用环境有关。

如果电机工作环境中存在较高的温度或者较高的湿度,会导致电机内部的摩擦和碰撞增加,从而增加噪音。

另外,如果电机的工作环境中存在较多的杂音或者震动,也会使电机的噪音增加。

直流电机噪音大可能是由于电机内部设计不合理、电机质量问题、电机运行状态不良以及使用环境不当等原因导致的。

为了减少直流电机的噪音,我们可以从改进电机内部设计、提高电机质量、优化电机运行状态以及改善使用环境等方面入手,以降低电机的噪音水平,提升用户的使用体验。

无刷电机的噪音和振动问题如何解决

无刷电机的噪音和振动问题如何解决

无刷电机的噪音和振动问题如何解决在现代工业和科技领域,无刷电机因其高效、节能、寿命长等优点得到了广泛应用。

然而,无刷电机在运行过程中可能会产生噪音和振动问题,这不仅会影响设备的性能和稳定性,还可能对使用者的体验造成不良影响。

那么,如何有效地解决无刷电机的噪音和振动问题呢?首先,我们需要了解无刷电机产生噪音和振动的原因。

常见的原因包括电磁因素、机械因素和空气动力因素等。

电磁因素方面,磁场的不均匀分布、定子和转子之间的电磁力不平衡等都可能导致电机振动和产生噪音。

例如,电机绕组的设计不合理、磁极的形状和排列不当等,都可能引起磁场的畸变,从而产生额外的电磁力,导致电机振动和噪音的增加。

机械因素也是导致无刷电机噪音和振动的重要原因之一。

电机的轴承磨损、轴的弯曲、转子的不平衡等都会引起机械振动和噪音。

当轴承使用时间过长或者受到较大的冲击时,可能会出现磨损和间隙增大的情况,这会导致电机在运行时产生晃动和噪音。

另外,如果转子在制造或安装过程中出现不平衡,旋转时会产生离心力,引起振动和噪音。

空气动力因素同样不可忽视。

电机在高速旋转时,风扇叶片与空气的摩擦、风道的不合理设计等都可能产生噪音。

针对这些原因,我们可以采取一系列措施来解决无刷电机的噪音和振动问题。

在电磁设计方面,可以通过优化电机的绕组结构和磁极形状,来改善磁场的分布,减少电磁力的不平衡。

采用先进的电磁仿真软件,在电机设计阶段就对磁场进行模拟分析,及时发现并解决可能存在的问题。

对于机械因素导致的问题,定期对电机进行维护和保养是非常重要的。

及时更换磨损的轴承,确保轴的直线度和转子的平衡精度。

在电机制造过程中,严格控制加工精度和装配质量,保证电机的机械结构稳定可靠。

在空气动力方面,优化风扇叶片的形状和数量,设计合理的风道,可以降低空气阻力和噪音。

此外,控制电机的运行速度和负载也有助于减少噪音和振动。

避免电机在过高的速度或过大的负载下运行,能够降低电机的工作应力,减少振动和噪音的产生。

无刷直流电机EMI干扰和抑制措施分析

无刷直流电机EMI干扰和抑制措施分析
通 『21。
201 8年 05月 /May.201 8 73
技术 ·创 新 /Technology and Innov ̄ion
电枢 电压平均值 :
考地不 能做 到完 全绝缘 。电机绕组 、外壳 、转 子铁芯之
= 等u:。£,
(1) 间存 在 较大 的 寄生 电容 。与 此 同 时转 子 轴 承和 电 机外 壳 之 问存 在着 一 定 分布 电 容 ,共模 电流流 经 转子 轴 承
摘要 :近年来随着我 国经济水平发展和人 民生活 水平 的提高,消费水平的不断升级 ,对 电子产 品的 电磁兼容 (EMC,Electro Magnetic Compatibility)要求越 来越高 。这就要 求技术人员在产 品设计 初期,既要考虑 产品的基本功能,也要兼顾 电磁兼容水平 ,尤其 是电磁干 扰发射量。否则在产品开发后期进行整改 ,耗费人 力物 力,而且改善效果也不明显 。通过对常用无刷直流 电机 的干扰 源定位,分析干扰信号 的传播路径 ,清晰 认识到干扰信号影响机制 ,并通过有效 的措施 降低干扰发射 量。提高产 品的设计开发水平 ,为产品 的设计和 整改提供 可借 鉴的方法 。 关键 词 :PWM:无 刷 直 流 电机 ;EMI; 共模
干 扰 ,该 共模 干扰 是通 过 接收 机测 试 人 工 电源 网络一
一 阻 抗 稳 定 网络 (Line Impedance Stabilizing Network,
技术 ·创新 /臼 用 电 器
无刷直流 电机 EMI干扰和抑制措施分析
Analysis of EM I Interference and Suppression M easures for Brushless DC M otors

直流电机噪声的产生原因与抑制方法

直流电机噪声的产生原因与抑制方法

直流电机噪声的产生原因与抑制方法摘要:在目前状况下,直流电机构成了日常生产不可或缺的电机装置。

然而实质上,直流电机如果经过较长时间段的持续运转,那么其自身很可能将会表现为过大的电机噪声,以至于干扰到正常运行。

从噪声具体类型来讲,直流电机在其运行时很可能表现为机械噪声、电磁噪声以及动力噪声,上述几类噪声具备各异的噪声来源。

因此针对直流电机的整个装置而言,应当全面探析其中涉及到的噪声根源,进而给出与之相适应的噪声抑制措施。

关键词:直流电机噪声;产生原因;抑制方法直流电机本身设有电刷与换向器,而电机噪声最关键的根源就在于上述两类电机部件。

具体在电机运行时,针对电机电刷以及换向器如果不慎进行操控,那么将会呈现相对较高的电机运转噪声。

在情况严重时,电机噪声还将会引发显著的干扰。

因此在目前状况下,设计与运行直流电机的关键点就在于全面抑制噪声,尤其是涉及到机械噪声与电磁噪声而言。

通过运用全方位的噪声抑制措施,应当能从源头入手来全面消除电机噪声,从而确保其符合绿色电机的宗旨与目标。

一、电机出现噪声的根源近些年来,各地都在着手建成容量以及规模较大的电力机组,此项举措有助于优化现代电厂的日常管理与日常运行。

在目前状况下,电力企业正在面对日益激烈的行业竞争,因此亟待借助全方位的转型措施来提升自身现有的竞争实力。

作为火电厂而言,对于当前市面上的电煤价格应当予以更多的关注,进而运用灵活性的举措来消除噪声并且突显降耗与节能的根本宗旨。

直流电机如果要体现其应有的节能实效性,那么必须致力于减低电机噪声,具体而言涉及到如下的噪声根源:(一)电机定子引发的机械噪声从机械噪声的视角来看,机械噪声最根本的来源应当包含转子以及定子引发的电机运行噪声。

在这其中,电机定子引发的电机运行噪声占据了较大比例。

这是因为,电机轴承的位置上集中安装了电机定子,因而存在较大可能将会引发显著的噪声。

在目前状况下,设计人员通常都会选择滚珠轴承来完成大功率电机的全面设计。

直流电机噪声的产生原因与抑制

直流电机噪声的产生原因与抑制

直流电机噪声的产生原因与抑制直流电机具有效率高、无励磁电流、可调速性高等特性,被广泛应用家电、汽车、电力系统中,但是在具体运行过程中,会产生很大的噪声,很大程度上限制了直流电机的应用和推广,但我国对直流电机噪声的产生原因与抑制方面的研究比较少。

因此,本文通过查询相关文献,在分析直流电机噪声产生原因的基础上,对噪声抑制方法进行深入分析,希望对我国直流电机的发展有一定帮助。

标签:直流电机;噪声;原因;抑制方式引言:就直流电机而言,由于有换向器和电刷的存在,使其噪声的产生更加复杂,大大增加了直流电机在设计和生产中噪声抑制的难度。

在新时期的背景下,电机的噪声已被列为衡量质量的一项重要指标,也是影响其在市场上竞争的主要因素。

为使人们有一个安静的生活和工作环境,迫切需要抑制直流电机噪声的研究技术。

1直流电机噪声的产生原因根据直流电机噪声产生原因的不同,大体上可分为三大类:电磁噪声、机械噪声、空气动力噪声。

1.1电磁噪声产生原因直流电机电磁噪声产生的原因大体可以分为两个方面:1.1.1直流电机磁场产生的电磁噪声。

电磁力作用在定、转子间的气隙中,产生旋转力波或脉动力波,使定子产生振动而福射噪声。

在磁场中既含有主磁通也含有大量的漏磁通,主磁通是电磁从N极出发,经过气隙到转子,然后再有另一个气隙回到S极,对直流电机的运行有非常重要作用。

而漏磁通并不会经过转子,只是增加了磁极和定子磁轭的饱和度。

直流电机主磁通中的气隙磁通对电机噪声产生影响,漏磁通对电机噪声不产生影响。

在直流电机中,气隙不够均匀也是噪声产生的主要原因,严重时会损坏电机轴承,所谓气隙指的是静止的磁极和旋转的电枢之间存在的间隙,气隙的大小直接决定了磁通量的大小,如果气隙过大,漏磁量就会增加,从而降低直流电机工作效率,如果气隙过小,就容易发生定转子扫膛,因此在具体设计过程中,必须把气隙控制合理数值范围当中,通常情况下气隙为0.5~3mm为研究直流电机中电磁噪声产生的原因,就必须把气隙磁场的磁通作矢量分解,主要分为径向矢量和切向矢量两大类,其中径向矢量是导致直流电机中定子产生振动噪音主要原因,而切向矢量则是转子产生振动噪音的主要原因。

改善直流无刷电机电磁噪音的驱动方式

改善直流无刷电机电磁噪音的驱动方式

改善直流无刷电机电磁噪音的驱动方式电机是日常生活中经常使用的一种电气设备,其存在的目的在于将电能转化为机械能,从而带动外部设备的转动或运动。

而无刷电机是一种高效、低噪音、高寿命的电机,近年来被广泛使用。

无刷电机的工作原理是利用磁场的吸引和排斥作用,将转子驱动起来,并将磁场调整到最佳状态,以保证最大效率和最小噪音。

然而,无刷电机的使用也会带来一定的电磁噪音问题,而改善直流无刷电机电磁噪音的驱动方式也成为了目前研究的一个热点。

一般来说,电机电磁噪声主要由定子和转子的激磁磁通波形的不规则性引起。

在无刷电机中,电磁噪声主要来自于磁场和电流的交互作用,因此,改善直流无刷电机电磁噪音的关键在于优化电流和磁场的控制方式。

一种常见的控制方式是PWM控制。

在这种方式中,通过改变占空比来控制电流的大小和方向,从而控制转子的转速。

然而,PWM控制方式会产生较大的电磁干扰和噪声,这是因为它的开关频率较高,容易产生短脉冲电流和高频振荡。

因此,通过优化PWM控制方式,可以降低直流无刷电机的电磁噪音。

一种改进的PWM控制方式是DPWM(Dithered Pulse Width Modulation)。

在DPWM控制方式中,使用一定的调制信号来随机调制开关频率,使其产生一定范围内的波动。

这样可以使得开关频率在一定范围内随机分布,减少短脉冲电流,从而降低电磁噪音。

另外,磁场控制方式也可以有效地降低直流无刷电机的电磁噪音。

磁场控制方式是通过调整磁场的方向和大小来控制电机的转速和转矩。

其中,一种常用的控制方式是FOC(Field Oriented Control),它是一种通过调节转子电流实现磁场方向与转子位置相耦合的控制方式,可以有效地降低电机电磁噪音。

总之,改善直流无刷电机电磁噪音的驱动方式需要综合考虑控制方式的稳定性、效率、噪音等因素。

未来,随着科学技术的发展和研究的深入,相信会有更多的优化方式被提出,并应用于电机控制领域。

直流无刷电机产生换相噪声的原理及抑制方法

直流无刷电机产生换相噪声的原理及抑制方法

直流无刷电机产生换相噪声的原理及抑制方法摘要:直流无刷电机属于同步电机,在使用过程中会产生一定的噪音,要根据噪音产生的原理,采取相关的措施进行抑制,减少噪音的产生,稳定电机的运行。

关键词:直流无刷电机;噪音原理;抑制方法1 直流无刷电机工作原理及换相噪声的频率计算公式1.1 直流无刷电机的基本结构直流无刷电机利用电子开关线路和位里传感器来代替电刷和换相器,使这种电机既具有直流电机的特性,又具有交流电机结构简单、运行可靠、维护方便等优点。

直流电源通过开关线路向电机定子绕组供电,电机转子位置由位置传感器检测并提供信号去触发电子开关电路中的功率开关元件使之导通或截止,从而控制电机的转动,结构如图1所示。

1.2 直流无刷电机的工作原理本文以LN65-ZL电机为例,说明电机的工作原理。

该电机为8级12槽电机,在某一瞬间,定子和转子之间的位置关系如图2所示。

取出该电机的一个单元电机(图2中1/4部分即定转子各一对极)进行简化分析,转子每转动一个角度,由位置传感器感应出转子的位置,控制电路对位置信号进行逻辑变换后产生控制信号,控制信号经驱动电路隔离放大后控制电子开关电路中的的功率开关元件,使电机的各相绕组按一定的顺序工作。

1.3 换相噪声的频率计算公式推导图3表示电机的6个工作状态。

其中,1和0表示三向绕组中电流的方向,1为正向,0为负向。

三相绕组中从绕组的首端进、末端出为正,从绕组的末端进、首端出为负。

从图3可看出,直流无刷电机的一个单元电机(即电机的定子或转子中一对极)在一个周期内有6种工作状态,相邻两种工作状态的转换,对定子和转子都会产生转矩脉动,即换相转矩脉动。

由于电机有4对极,相应的一个周期内,将有4x6=24种工作状态。

综上所述,可推导直流无刷电机换相转矩脉动频率,简称换相频率为:f=i×k×p×n/60(1)其中,i—频率的阶数;产一一换相噪声频率,Hz;k—电机定转子中每对极在一个周期内所对应的工作状态数;P—电机极对数;n—电机转速,rpm。

无刷电机电磁噪音振动的最主要原因分析和有效解决途径

无刷电机电磁噪音振动的最主要原因分析和有效解决途径

这个板块中关于噪音的问题非常多。

在此我总结了 1 下,只从最常见发生机率最大也是刚刚开始做无刷最容易忽视的情况做 1 个分析和有效解决方案,我看好多的噪音求助就属于我下面要说的噪音种类了。

先说这种情况下的原因,解决方案相信大家看完了就应该知道怎么做了。

所有的电动机均呈现某种形式的齿槽效应。

齿槽效应越低电动机转动越平稳。

在电动机和电动机的铁芯结构中的磁体所产生的非均匀磁场形成了齿槽效应:当转子中的磁体切割定子齿时产生磁力。

当磁力从 1 个齿转到另外 1 个齿时,磁力帮助或阻止转动,使转子有规律的加速或者减速。

不均匀的磁拉力产生的齿槽效应。

电动机转动不平稳会引起速度脉动和转矩脉动、效率损耗、振动和噪音。

速度脉动是指全过程内的速度变化或者速度波动;而转矩脉动则描述了全过程内的转矩变化,槽中绕铜导线将增加这一效果。

而从 1个齿到另外 1 个齿的不平衡拉力也在转子中产生了径向偏差,根据这一个产生的齿槽效应的强弱,相应幅度的电磁振动和电磁噪音将随之出现。

这种情况在无刷电机中表现最为明显。

根据这个基础在保证满足基本性能要求情况下,调整相关参数或气隙或磁钢磁场强度或者其他,只要是减弱齿槽效应的就可以,相对来说已经做好的电机调气隙是最方便的,直接降低了气隙磁密,这样可以解决或者削弱90%(这里不是说噪音的幅度是说电磁噪音的种类)以上的电磁噪音,只不过需要牺牲其他方面的性能。

具体调整矛盾的程度自己把握控制。

至于为什么,因为不管是电枢结构或者是电磁参数不当或者材料共振频率或者其他原因所形成的电磁振动噪音最终要表现于外时,必须得通过1 个途径,那就是气隙。

控制了气隙也就可以直接影响电磁振动。

这里要说明一下电磁振动是电磁噪音的声源,他们本为 1 体,只不过因为其他相关原因表现出来的幅度不同而已。

这里我有点疑惑,这个相对于做过成熟的无刷设计者来说应该是众所周知了的问题吧?为什么没人把它明白的说出来,这个论坛上我没见到人说,只看见到处的噪音求助和讨论。

一种永磁无刷直流风扇电机降噪研究

一种永磁无刷直流风扇电机降噪研究

一种永磁无刷直流风扇电机降噪研究工作和生活,甚至危害人们的身体健康[1-3]。

在电机的某些应用领域,对具电机或风机的噪音有着更高的要求。

这系列电机的噪声问题是困扰该类电机硏发的主要难题之一。

本文以一台永磁无刷直流风扇配套电机为例,从电机嗥音产生的机理入手,采取切实有效措施来降低电机噪音,通过试验测试电机噪音指标,验证了相应的技术措施有效性。

1电机噪声产生原因、来源振动产生声音,噪音自然也是如此,电机局部受到不平衡且交变的力作用,便产生了噪音。

通过噪音的产生机理可将电机噪音的来源归纳为电磁噪育、机械噪音和通风噪音三个方面, 本文为自然风冷,故不考虑通风噪音。

电磁嗥音产生的原因是:电机气隙磁场相互作用,产生随时间和空间变化的径向力,使电机走子和机壳随时间周期变形,即产生了走子振动,从而发出噪音。

机械噪音产生的原因有:转子机械不平衡引起离心力所产生的机械振动和嗓音,轴衬振动噪音,受轴承振动激发出的端盖轴向振动噪音等。

2电磁噪音分析及其降嗥措施2.1理论分析永磁电机在旋转时主要受到两方面的电磁力的作用,一方面,通电导线在磁场内受到正交于磁场的力,另一方面,即使电枢电流为零,转子磁钢和开槽铁芯之间存在电磁吸力。

由于电机极数和槽数一般都为对称分布,因此理•想情况下电机的合成径向力为零。

但电机的冲片和磁钢不可能均匀分布,故必然存在一走数星的径向力。

根据无刷电机的方波驱动的工作原理得出电机通电线圈产生的径力可以用式(1)表示:(1) 式中:I为电枢电流,L为铁芯长度,B为各处磁密,e为通电线圈与磁钢的夹角,和转子位置有关。

由式(1)可以得出,由于方波驱动的电枢线圈的通电模式为有限几个状态的循环步逬,该径向力随走转子的位置不同必然交替变化,变化频率取决于极对数和转速,变化幅值取主要决于各导体和磁场的分布。

选取合适的绕组方式,设计合理的气隙磁密波形是减小该径向力的有效手段。

由电机铁芯齿槽和磁钢之间的电磁吸力径向分星如式(2 )所示:(2)式中:FS为气隙磁势,SO为铁芯长度,y为冲片齿与磁钢的夹角,和转子位置有关。

一种简单的无刷直流电机的抑制方法

一种简单的无刷直流电机的抑制方法

一种简单的无刷直流电机的抑制方法无刷直流电机在工业和家用电器中广泛应用,但由于其电磁干扰问题,对电子设备和通信系统造成了一定的困扰。

为了减少无刷直流电机的电磁干扰,可以采用一种简单而有效的抑制方法。

为了抑制无刷直流电机的电磁干扰,可以从电机的结构上进行考虑。

选择合适的电机外壳材料和结构,以降低电磁辐射。

例如,可以选用具有良好屏蔽性能的金属外壳,或者采用一些具有电磁屏蔽功能的材料来包覆电机。

可以通过优化电机的电路设计来进一步减少电磁干扰。

在电机驱动电路中添加滤波器和抑制电路,可以有效地抑制电机产生的高频噪声。

滤波器可以选择适当的频带,将高频噪声滤除,以减少电磁辐射。

抑制电路可以采用电容、电感等元件,来消除电机产生的干扰信号。

还可以通过优化电机的供电系统来减少电磁干扰。

使用稳定的供电电源,并加装电源滤波器,可以降低电源中的噪声干扰。

同时,还可以采用一些电源管理技术,如降压、稳压等,以确保电机的供电稳定性,减少电磁干扰产生的可能性。

定期进行电机的维护和保养,也是减少电磁干扰的重要措施。

定期清洗电机,检查电机内部的连接线路和绝缘状态,确保电机的正常运行。

同时,及时更换老化的部件和损坏的元件,以确保电机的性能稳定,减少电磁辐射。

合理的电机布置和隔离也是减少电磁干扰的重要手段。

在布置电机时,应尽量避免电机与敏感电子设备或通信系统的靠近,以减少电磁干扰的传导和辐射。

同时,可以采用屏蔽隔离的方法,如使用金属屏蔽罩、电磁屏蔽隔板等,来隔离电机的电磁辐射。

通过优化电机的结构设计、电路设计、供电系统、维护保养和布置隔离等措施,可以有效地抑制无刷直流电机的电磁干扰。

这种简单而有效的抑制方法,不仅可以提高电机的性能稳定性,还可以保证电子设备和通信系统的正常运行。

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由于助力车电机不易外加旋转变压器等复杂位
置传感器, 本文设计了以开关霍尔为位置传感器的 正弦波驱动 控制器, 对
电机进 行 噪 声 测 试 实
验, 电机运 行于 326 r /
m in时的实验测试波形 如图 6所示。采用正弦
波驱动后, 电机噪 声幅
值为 56. 8 dB, 得到 明 显的削弱。
图 6 正弦波控制 电流和噪声波形
1 无刷直流电动机的转矩脉动分析
无刷直流电动机的转矩脉动包括定位力矩和电
磁转矩波动两部分。前者是指绕组开路时, 电机呈
现的一种周期性转矩波动, 它总是试图将转子定位 在某一位置; 后者是电机通电时绕组电流与气隙磁
场作用产生力矩的波动分量。
1. 1 定位力矩
定位力矩是永磁类电机的固有特性, 主要成分
是齿槽力矩, 其本质是由于定子开槽引起磁阻不均 匀, 导致磁能随着转子位置 变化而产生的 转矩 [ 2] 。
[ 2 ] S tuder C, K eyhan i A, S ebast ian T, et a.l S tudy of cogging torque in permanent m agn et m ach in es[ C ] / / IEEE IA S A nnu al m eet ing, 1997, 1: 42- 49.
的幅值, 但测试结果表明电机空载时的噪声大于负
载时的噪声。这是由于噪声的大小不但与转矩脉动
有关, 还与机械系统的固有特性有关。
为减小转矩脉动, 抑制电机振动和噪声, 必须减
小定位力矩和电磁转矩波动。
无 刷

3 转矩脉动及振动噪声的抑制
流 电

3. 1 齿冠开槽减小定位力矩

定位力矩的抑制有很多种方法, 如极槽配合法、
本文以电动助力车电机为对象进行了定位力矩
的测试。实验样机基本参数如表 1所示。
微特电机
20092p 10
齿数 Z 9
额定转矩 TN /( N m)
10
空载最大转速 nm ax / ( r m in- 1 )
340
实验 测定 定位 力 矩波 形 如 图 1 所 示。 该电 机 的定 位 力矩 主
关键词: 无刷直流电动机; 振动; 噪声; 转矩脉动 中图分类号: TM 33 文献标识码: A 文章 编号: 1004- 7018( 2009) 03- 0012- 03
Analysis of N oise and Its Suppression for Bush less DC M otor
LI J ian- jun, ZOU J i- bin, X U Yong - x iang ( H arbin Institu te of T echno logy, H arbin 150001, Ch ina)
2 电机振动 噪声的实验研究
定位力矩和电磁转矩波动都是按照其固有的规 律变化的, 不同频率的成分都会对系统的振动与噪 声产生影响, 一定频率的噪声对应一定的转矩脉动 成分。通过对噪声频率的分析, 可以确定噪声产生 的根源, 为抑制转矩脉动和噪声提供依据。因此为 分析电机振动噪声的来源, 对样机进行了噪声测试 实验。实验过程中, 电机在空载或带负载运行, 调节 电机转速, 在某转速下, 电机将产生明显的振动与噪 声, 此时电机的转矩脉动频率接近机械系统的谐振 频率。实验结果如图 3所示。
Abstract: The v ibration and no ise caused by cogg ing torque and electro- magnetic torque fluctuation of brush less DC m otor w ere analyzed in this paper. By m easur ing and analyzing the frequency o f the no ise signa,l the actions o f the torque ripp le on the v ibration and no ise were dete rm ined. N otching on the stator tooth to reduce the cogg ing torque and dr iv ing the m otor w ith sinuso idal w ave current to elim inate the e lectro m agnetic torque fluctuation, the v ibration and no ise o f brushless DC mo to r w ere reduced effec tive ly.
( 3) 转矩波动不一定能够引起明显的 噪声, 振 动与噪声还与机械系统的固有特性有关。
( 4)在定子齿冠上开槽能够明显地减小定位力 矩, 改善电流波形是抑制电磁力矩波动的有效措施。
参考文献
[ 1 ] 陈永校, 诸自强, 应 善成. 电机 噪声的 分析和 控制 [ M ]. 杭 州: 浙江大学出版社, 1987.
噪 声
磁极优化法、斜极、斜槽、闭口槽法等, 但这些方法通
分 析
常会受到结构设计的限制。由于齿槽的作用主要是 及

槽口的作用, 在定子齿冠上开槽等效于在原有的齿 抑
槽力矩基础上附加一个齿槽力矩, 如果在齿冠的适 制
当位置开槽, 使附加的齿槽力矩与原有齿槽力矩相 位相差 180 电角度, 则电机的齿槽力矩将得到最大 13
( b) 负载转矩为 0. 5 N m, 转速为 326 r/m in
( c) 负载转矩为 9 N m, 转速 246 r/m in
图 3 电机绕组电流与噪声波形
根据理论分析与计算结果, 6倍次转矩纹波为电磁
转矩波动的主要成分, 只有在 6倍次转矩纹波的频
率与机械系统谐振频率 ( 根据实验 结果可以确定,
的成分, 电磁转矩波动的谐波成分也比较丰富。转
无 刷
矩脉动的测量需要专门的设备, 有时是困难的。因
直 流
此通过振动与噪声的测试, 分析振动与噪声信号的
电 主要成份及其频率, 结合转矩脉动产生的原理, 可以

机 进一步分析转矩脉动的成分及其对系统的影响, 为
噪 声
有效抑制电机的转矩脉动提供更有效的依据。本文
[ 3 ] Lu Y ongping, Li Y ong. Tooth- slot cogg ing torqu e and no ise anal ysis of perm an ent m agnet m otors[ C ] / /Proceed ings of th e fifth in ternat ional con feren ce on electric m ach ines and system s. 2001, 2:
D 设计分析 esign and analy sis
个电流周期噪声信号出现 6次波动, 主要成分的频 率为 163 H z。
图 3c为负载转矩为 9 N m、转速为 246 r /m in 时的噪声信号波形, 噪声幅值为 62 dB。噪声信号 波动频率与电流基波频率没有明显的关系。
( a) 空载, 转速 为 110 r/m in
D 设计分析 esign and analy sis
微特电机
无刷直流电动机噪声分析及其抑制
2009年第 3 期
李建军, 邹继斌, 徐永向
(哈尔滨工业大学, 黑龙江哈尔滨 150001)
摘 要: 分析了无刷直流电动机的定位 力矩和 电磁波 动转矩 引起振 动与噪声 的机理。 通过噪 声及其 频率的测 试, 研究了转矩脉动各分量对电机振动与噪声的影 响。采用 定子齿冠开槽减 小定位力 矩、正 弦波驱动减 小电磁转矩 波动的措施, 有效地抑制电机的振动和噪声。
分 析
从原理上定性讨论了永磁无刷直流电动机的定位力
及 矩和电磁转矩波动问题, 并针对电动助力车电机进

抑 行了实验研究, 根据噪声的频率研究了引起电机振
制 动噪声的转矩脉动成分。通过定子齿冠开槽和采用
12
收稿日期: 2007 - 03- 07
正弦波驱动方式减小了定位力矩和转矩波动, 有效 地抑制了电机振动与噪声。
D 设计分析 esign and analy sis
限度的抑制 [ 4] 。定子齿冠开槽后, 实测定位力矩的 幅值得到降低 ( 如图 4所示 ) , 单峰值为 0. 16 N m, 与开槽前相比, 减小约 70% 。电机空载运行于 110 r/m in时, 噪声信 号波形 如图 5 所示, 噪 声幅值 为 61. 4 dB, 空载时的振动与噪声得到了有效的抑制。
K ey word s: bursh less DC m otor; v ibra tion; no ise; torque ripple
0引 言
由于无刷直流电动机具有高功率密度、高效率、
宽调速范围的优良特点, 在很多领域得到了广泛应 用, 但是无刷直流电动机的转矩脉动使系统产生振
动和噪声, 在一定程度上限制了无刷直流电动机的
应用。国内外很多学者对无刷直流电动机的转矩脉
动做了深入的研究, 但针对无刷直流电动机振动与 噪声进行研究, 分析其振动的根源的文献甚少。
电机驱动系统产生振动与噪声的原因很多, 对 电机而言, 主要是转矩脉动 [ 1] 。无刷直流电动机的 转矩脉动包括定位力矩和电磁转矩波动, 成分比较
复杂。定位力矩包括理想次数的成分和非理想次数
定位力矩是周期性变化的, 分为理想和非理想定位
力矩。理想定位力矩次数与极数和齿槽数有关。电
机每转一周, 定位力矩的波动次数 v为:
v=
2pZ C
( 1)
式中: p 为极对数; Z 为定子齿数; C 为 2p 与 Z 的最 大公约数 [ 3] 。
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