无刷电机振动和噪声

合集下载

电机振动噪音的原因及解决措施

电机振动噪音的原因及解决措施

电机振动噪音的原因及解决措施姓名:XXX部门:XXX日期:XXX电机振动噪音的原因及解决措施电机振动噪音的原因及解决措施一般评估电动机的品质除了运转时之各特性外,以人之五感判断电机振动及电机振动噪音的情形较多。

而电动机产生的电机振动电机振动噪音,主要有:1、机械电机振动电机振动噪音,为转子的不平衡重量,产生相当转数的电机振动。

2、电动机轴承的转动,正常的情形产生自然音,精密小型电动机或高速电动机情形以外,几乎不会有问题。

但轴承自然的电机振动与电动机构成部材料的共振,轴承的轴方向弹簧常数使转子的轴方向电机振动,润滑不良产生摩擦音等问题产生。

3、电刷滑动,具有电刷的DC电动机或整流子电动机,会产生电刷的电机振动噪音。

4、流体电机振动噪音,风扇或转子引起通风电机振动噪音对电动机很难避免,很多情形左右电动机整体的电机振动噪音,除风扇的叶片或铁心的齿引起气笛音外,也有必要注意通风上的共鸣。

5、电磁的电机振动噪音,为磁路的不平衡或不平衡磁力及气隙的电磁力波产生之电机振动噪音,又磁通密度饱和或气隙偏心引起磁的电机振动噪音。

一、机械性电机振动的产生原因与对策1、转子的不平衡电机振动A、原因:·制造时的残留不平衡。

第 2 页共 8 页·长期间运转产生尘埃的多量附着。

·运转时热应力引起轴弯曲。

·转子配件的热位移引起不平衡载重。

·转子配件的离心力引起变形或偏心。

·外力(皮带、齿轮、直结不良等)引起轴弯曲。

·轴承的装置不良(轴的精度或锁紧)引起轴弯曲或轴承的内部变形。

B、对策:·抑制转子不平衡量。

·维护到容许不平衡量以内。

·轴与铁心过度紧配的改善。

·对热膨胀的异方性,设计改善。

·强度设计或装配的改善。

·轴强度设计的修正,轴联结器的种类变更以及直结对中心的修正。

·轴承端面与轴附段部或锁紧螺帽的防止偏靠。

电动机突然振动和有噪音,老电工告诉你为什么

电动机突然振动和有噪音,老电工告诉你为什么

电动机突然振动和有噪音,老电工告诉你为什么
电动机在正常运转中,突然机身振动加大或出现不正常噪音,就说明电动机出现故障了。

我们都知道,电动机正常运转时,机身应该平稳,声音也均匀,由转子鼓风所引起的呼啸声,其节拍和电网频率相呼应。

.
出现振动过大或不正常噪音不外乎有下列原因:
1,机械方面原因。

这同样也分多种原因。

丨),电动机基础不牢或固定不紧,如底脚螺丝松动,电动机会产生剧烈振动。

2),转子零件松驰,如转子内风叶上的配重螺丝松驰或脱落,转子轴松驰,这时即使电动机低速运转也会发出敲击声或轧轧声。

3),按装时校正不好,电动机和被带机械轴心不一直。

4),由于轴弯或轴承损坏,使电动机转子偏心,电动机产生剧烈振动和不均匀碰擦声。

轴承润滑油不足,发出咝咝声。

轴承中钢珠损坏,发出'咕噜','咕噜'的声音。

2,电磁方面的原因。

绕组有了故障,造成磁场不平衡,使电动机产生低沉的吼声,同时电动机也振动起来,这时,断开电源噪音消失,接通电源,振动和噪音又重新产生。

三相电流不平衡和电动机过载或者是三相电机'走单相'都可引起电动机的吼鸣声,而且吼声特大。

转子断条时,电动机产生的转矩降低,负载电流时高时低,出现周期性振荡现象,并发出时高时低的嗡嗡声,机身振动。

定子铁芯硅钢片过于松驰,贴近电动机外壳会听到一种咝咝声。

综上所述,我们发现电动机有异常情况时,不仅要听声音,还要观察其他现象,闻有无焦臭味,电动机有无过热等。

准确判断,查找原因。

无刷电机振动和噪声

无刷电机振动和噪声

改善无刷电机电磁力矩产生的振动和噪声1、斜槽:使铁心槽斜置、使磁钢或充磁呈倾斜状;2、减小磁极间隙变化:对铁心磁极的端部进行直线或者圆弧状切割,使间隙尽量变宽;3、使磁感应正弦波化:采用中间厚两边薄鱼糕状磁钢,使充磁波形正弦波化。

磁钢极向异性化。

4、磁极的宽度和间隔变化:改变铁心极或者磁钢极幅度和间隔,使端部的影响平均化;5、高频化:增加沟数,提高变化频率,使影响程度减小;插入辅助沟、抵消槽的影响:绕线槽会造成磁场能量的变化,用插入辅助沟的方法来抵消这种影响;6、槽和磁极相互配合:选择磁场能量变化少的槽数和磁极数;7、铁心平滑化:如果采用无槽的空心绕线,从原理上讲可以彻底清除磁反应力矩。

控制器造成(控制器为正弦波驱动)1、位置检测器的局限性:这主要归于数字轴编码器所提供的位置信息有限分辨率。

因为编码器是一个比较昂贵的部件,这就需要使用可能的最低方案来减少成本。

一些运行要求可能需要使用特定种类的编码器,比如霍尔效应类型,它仅能提供比较低的分辨率。

这样,这种局限性可能很容易变成永磁驱动系统的量化错误的主要来源,相对于诸如和有限CPU字长及A/D转换器的分辨率等量化错误,它会产生一个更大的转矩波动;2、计算的错误:这主要归于有限的CPU字长。

CPU字长在变量和参数控制中会引起离散化的错误。

另外,逻辑控制中的计算使得上面的错误得以传输和积累。

最后结果会使控制电压或电流偏离理想的正弦值,从而导致转矩波动。

3、非完美的电流检测:理想的电流检测器一般是不存在的,所有电流检测器都有固有的偏差并会产生偏离错误。

因为磁场定位控建立在电流反馈,所以任何的电流检测错误都会直接影响转矩的性能。

定量分析这种影响五一会对启动器的设计带来很大的益处。

PWM开关:这主要是因为使用一个PWM逆变器来产生正弦波形的局限性。

由PWM开关产生的电流会有一个和开关频率相应的高频纹波。

高频纹波电流和电机的反电动势相互作用,从而产生一个高频转矩波动。

[2017年整理]电机振动与噪声的分析

[2017年整理]电机振动与噪声的分析

电机的振动及噪声1、概述噪声干扰人们正常谈话,降低人的思维能力,使人疲劳,并影响人睡眠、休息和工作,长期生活在大噪声的环境中,不仅可使人耳朵由痛感,还使人的听觉受到损害,甚至会发生昏厥和引起神经系统疾病。

而振动是噪声的来源,我们在控制噪声的同时也同样抑制了振动,所以在分析电机的噪声时,总是结合电机的振动一起来描述。

为了保证人们有一个合理的生活、工作环境,各国都制定了法规以限制噪声的污染。

我国在1988年参照国际标准ISO1680.2(1986)《声学——旋转电机辐射空气噪声的测定之第二部分简易法》和ISO 3746(1980)《声学——噪声源的声功率级测定:简易法》制定了GB10069.2-88《旋转电机噪声测定方法及限值:噪声简易测定方法》。

电机噪声主要来自三个方面,即空气噪声、机械噪声和电磁噪声,但有时也会将电路内部噪声列入噪声源之一。

电路内部噪声主要来自电路自励、电源哼声以及电路元件中的电子流起伏变化和自由电子的热运动。

2、电机噪声和振动及抑制措施(1)空气噪声空气噪声主要由于风扇转动,使空气流动、撞击、摩擦而产生。

噪声大小决定于风扇大小、形状、电机转速高低和风阻风路等情况。

空气噪声的基本频率f v:f v=Nn/60(H Z)其中,N——风扇叶片数n——电机转速(RPM)风扇直径越大,噪声越大,减小风扇直径10%,可以减小噪声2—3dB。

但随之冷量也会减少。

当风叶边缘与通风室的间隙过小,就会产生笛声(似吹笛声)。

如果风叶形状与风扇的结构不合理,造成涡流,同样也会产生噪声。

由于风扇刚度不够,受气流撞击时发生振动,也会增加噪声。

此外,转于有凸出部分,也会引起噪声。

针对以上产生空气噪声的原因,则下列措施有助于减小空气噪声:合理地设计风扇结构和风叶形状,避免产生涡流;保证风叶边缘与通风室有足够的间隙,在许可情况下,尽量缩小风扇直径;在许可情况下,将气流转向后再吹(吸)出,可明显降低噪声,此在吸尘器中已有采用;保证风路通畅,减小空气的撞击和摩擦。

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。

电机振动噪音的原因及解决措施

电机振动噪音的原因及解决措施

电机振动噪音的原因及解决措施电机振动噪音的原因及解决措施一般评估电动机的品质除了运转时之各特性外,以人之五感判断电机振动及电机振动噪音的情形较多。

而电动机产生的电机振动电机振动噪音,主要有:1、机械电机振动电机振动噪音,为转子的不平衡重量,产生相当转数的电机振动。

2、电动机轴承的转动,正常的情形产生自然音,精密小型电动机或高速电动机情形以外,几乎不会有问题。

但轴承自然的电机振动与电动机构成部材料的共振,轴承的轴方向弹簧常数使转子的轴方向电机振动,润滑不良产生摩擦音等问题产生。

3、电刷滑动,具有电刷的DC电动机或整流子电动机,会产生电刷的电机振动噪音。

4、流体电机振动噪音,风扇或转子引起通风电机振动噪音对电动机很难避免,很多情形左右电动机整体的电机振动噪音,除风扇的叶片或铁心的齿引起气笛音外,也有必要注意通风上的共鸣。

5、电磁的电机振动噪音,为磁路的不平衡或不平衡磁力及气隙的电磁力波产生之电机振动噪音,又磁通密度饱和或气隙偏心引起磁的电机振动噪音。

一、机械性电机振动的产生原因与对策1、转子的不平衡电机振动A、原因:·制造时的残留不平衡。

·长期间运转产生尘埃的多量附着。

·运转时热应力引起轴弯曲。

·转子配件的热位移引起不平衡载重。

·转子配件的离心力引起变形或偏心。

·外力(皮带、齿轮、直结不良等)引起轴弯曲。

·轴承的装置不良(轴的精度或锁紧)引起轴弯曲或轴承的内部变形。

B、对策:·抑制转子不平衡量。

·维护到容许不平衡量以内。

·轴与铁心过度紧配的改善。

·对热膨胀的异方性,设计改善。

·强度设计或装配的改善。

·轴强度设计的修正,轴联结器的种类变更以及直结对中心的修正。

·轴承端面与轴附段部或锁紧螺帽的防止偏靠。

2、轴承之异常电机振动与电机振动噪音A、原因:·轴承内部的伤。

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。

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说实话直流无刷电机产生换相噪声这事儿,我一开始也是瞎摸索。

我就知道直流无刷电机吧,它要工作就得有换相这个过程。

我感觉这换相产生噪声可能就跟电流突然改变方向或者磁场的一些变化有关。

我最初觉得啊,换相的时候电流就像是在马路上突然急转弯的汽车,这个突然的变化可能就引起了一些振动或者声波,就成了噪声。

我试过很多方法去搞清楚。

我先从电机的结构看起,我发现电机的绕组啊,要是电感分布不均匀,换相的时候就可能会有比较大的电磁波动。

我当时就在想,这就像一群人排着队走,如果有的地方人特别挤(电感大),有的地方特别松(电感小),队伍变化队形(换相)的时候就容易乱哄哄的(产生噪声)。

所以我觉得要让绕组的电感尽量均匀,但是这个做起来可不容易呢,我捣鼓了好久,测量这个,调整那个,还是很难完全均匀,不过多少也有点效果,噪声稍微小了点。

还有,我考虑过电机里的永磁体。

我觉得永磁体的磁性不均匀也可能是个原因。

这又好比啊,一块磁石,有的地方吸力大,有的地方吸力小,这个磁场的不均衡也会让换相的时候不稳定,产生噪声。

有次我换了一批永磁体,感觉好像噪声有所改善,但是又不敢确定就是这个的功劳,因为当时还同时调整了其他一些小地方。

说到抑制方法呢,一个是软件方面的。

我尝试过优化电机的控制算法。

就好比给电机的控制器一个更好的指挥策略,让电流换相的过程更平滑更有序。

这就像交通指挥员更好地指挥车辆转弯一样。

不过这个算法调整也不是一下就能找准最优的,要经过一遍遍的测试和微调。

我刚开始随便改了改算法参数,结果电机运行得比之前还差劲,后来慢慢找到那个合适的范围,才有点效果。

再就是机械方面的。

给电机做好减震措施我觉得也有用。

就像你给一个爱晃荡的东西放到一个柔软的垫子上。

我给电机装了那种橡胶减震垫,但是尺寸和硬度这些参数的选择也费了我一番脑筋,不合适的减震垫没什么效果,合适的橡胶减震垫确实能吸收一部分换相产生的振动带来的噪声。

电机运行过程中的噪声及振动控制技术

电机运行过程中的噪声及振动控制技术

电机运行过程中的噪声及振动控制技术电机是工业中常用的一种设备,它在运行时常常会产生一些噪音和振动,这些噪音会引起不同程度的干扰和损耗。

使用电机的工厂或研究机构需要采取一些措施来减少电机噪音和振动,以便保证工作环境的安全、健康和舒适。

本文将介绍电机运行过程中产生噪音和振动的原因和现象,并探讨一些减少电机噪音和振动的方法和技术。

一、电机运行过程中的噪声和振动现象电机运行过程中会产生两种噪声:气动噪声和结构噪声。

气动噪声主要是由于电机排放的各种气体振动和涡旋产生的气流噪声,而结构噪声主要是由于电机振动引起的素材共振和材质本身的固有噪声。

振动也是电机运行时的一大问题,它通常是由电机内部的不平衡、轴承和轴颈的磨损、风扇的不平衡或外部负载的影响引起的。

振动会导致一些结构的损伤,影响设备的稳定性和安全性,甚至引起事故。

二、控制电机运行噪声和振动的技术为了减少电机噪音和振动,需要采用一些技术和措施,在设计和制造电机时可以采用一些防振和降噪的技术,例如采用优质材料、改变电机结构、调整电机转子和定子的轴心线、增加制动器等。

在电机的安装和调试过程中,也需要采取一些措施来减少噪音和振动,如调整电机的张紧度、保证电机的水平度、在电机与负载之间安装减震器等。

除此之外,基于现代科技的减噪和振动控制技术也逐渐被应用于电机工业,例如被动减震、主动控制和振动模态分析等。

被动减震技术是一种应用频范屏蔽、阻抗匹配等技术的传统振动控制方法,这种方法利用一些传统的减震或降噪材料来降低电机振动和噪声,如隔音包、减震垫等。

主动控制技术是一种利用电机反馈信号和计算机控制系统来实现的控制技术,这种技术可以通过计算控制信号的特定波形来减少或消除电机振动和噪声,而振动模态分析技术是一种利用计算机模拟振动动力学系统振动特性的技术,它可以在电机设计和制造过程中提供一些有关电机振动机理和振动控制的依据。

三、结论总之,电机噪音和振动问题是电机工业中常见的问题,这些问题常常会影响工作环境的安全和健康,所以需要采取一些技术和措施来解决。

电机质量特性之——振动和噪声

电机质量特性之——振动和噪声

电机质量特性之——振动和噪声从声音产生的机理分析,我们可肯定地讲,振动和噪声是相伴相随的一对难兄难弟,要解决噪声问题,首要先解决好振动问题。

振动和噪声,是电机产品非常关键的两个性能指标,也是电机使用客户可以直接感知的质量性能,如果电机的振动性能不符合要求,会导致电机及被拖动设备发生运行的不平稳,乃至过早地发生机械故障;噪声,主要是对于环境的一种声音污染,是对于听觉的不良刺激。

噪声大的电机会引发人的一种不适感,比如烦躁、恶心等不良反应,特别是对于在人员密集的环境中,对于电机噪声和要求更高一些,有的甚至有些苛刻,比如说供热泵电机、电梯电机等,与人们的生活直接相关,是电机生产厂家应攻克的难题,但同样是一种挑战和机会。

01关于电机的噪声电机的噪声分为机械噪声、电磁噪声和通风噪声,按照振动和噪声的产生机理,我们也可以将电机的振动进行相对应的分类,但大多数情况下,噪声和振动是一种综合性的表现。

电磁噪声为电机空隙中的磁场脉动,引起定子、转子和整个电机结构的振动所产生的一种噪声。

其数值大小决定于电磁负荷与电机的设计参数。

电磁噪声主要是结构噪声,分为恒定电磁噪声、与负载有关的磁噪声等,主要原因是由于定、转子槽的配合不当,定、转子偏心或气隙过小以及长度不一致等;最为常见的电磁噪声有高频的尖叫声音和低频的轰隆声音。

机械噪声是电机运转部分的摩擦、撞击、不平衡以及结构共振形成的噪声。

机械原因引起的噪声种类很多,也很复杂。

噪声源主要有自身噪声源,负载感应噪声源,辅助零部件的机械噪声源。

归结为加工工艺、加工精度、装配质量等问题产生。

一般是由电刷与换向器、轴承、转子、通风系统等产生。

机械噪声一般可以归纳为绕电刷噪声(仅对有刷电机)、轴承噪声、风扇噪声、负载噪声等。

判断噪音种类采用切断电源法,利用电磁噪声随磁场强弱、负载电流大小及转速高低而变的特征,对空载运行的电机静听一段时间后突然切断电源。

随着电源的切断,部分噪声会立即消失,此为电磁噪声。

机电设备振动和噪音成因及解决对策

机电设备振动和噪音成因及解决对策

机电设备振动和噪音成因及解决对策噪声来源于振动,解决好了振动问题,噪声问题也会迎刃而解,所以本文表面是探讨振动和噪声两个问题,其实是同一个问题。

振动的两个基本指标是振幅和频率,解决振动问题,就围绕着这两个概念展开,要么降低振幅,要么调整振动频率点。

频率可分为固有频率Wn和激励频率W,固有频率源于产品的结构特征,由质量、质量分布、质心位置、刚度等多个因素和多个因素间的相互作用所确定。

固有频率计算公式为(公式1)k是物体的刚度,m是物体的质量。

激励源的频率点应避开固有频率Wn。

当Wn=W的时候,就发生了谐振,谐振时候的振幅最大。

当频率比(公式2),即进入隔振区,使振动传递系数小于1,才有减振和隔振效果。

在机械质量m已确定的情况下,降低其可降低固有频率。

若Wn<><>有了以上的理论基础,下面是几个基于上面理论的解决办法。

1从振动发生源上处理从振动源上处理:既然是激励频率落进了1.414Wn的范围内,那就想办法使激励频率提高,常见办法有:如果是步进电机,就对步数细分,通过细分改驱动脉冲的步进频率加倍使步与步之间的差距缩小;如果有减速器、传送带、传送齿轮,就通过改变主动轮与从动轮的半径比值,改变传动比,这样被驱动的终端要想保持原来的速度,主动轮的转速势必要加快,转速和激励频率成正比例,激励频率提高,后面的震动感应固有频率未变,两个频率错开,震动自然减弱;2从振动传递路径上处理如果振动源是不可避免的,那就在传递路径上加隔振措施处理,从原理上看,刚性越强解决办法如下:传动轴用弹性联轴器,这样避免了轴和轴不同心的转动下,力矩传递不受损失,且轴和轴不对心而带来的相互周期性刚性位移也可改观,这种周期性相对位移是震动和噪声的根源;传动之间用皮带轮柔性连接,振动源与支撑件基座间加缓冲减震材料或装置;弹簧悬挂振动源,对缓冲减震很有作用,但会有三个问题需要克服,一是启停时机器会抖动,二是不能传递力矩,因为弹簧本身是不能传递扭矩的,三是运输时要考虑固定,装机后还要拆去,比较麻烦;设计导振措施,把振动导走,振动仍在,但离我们较远了。

直流无刷电机振动大的原因

直流无刷电机振动大的原因

直流无刷电机振动大的原因一、机械结构问题直流无刷电机的机械结构是指电机的转子和定子、轴承等部件的设计和制造。

如果这些机械组件存在问题,就会导致电机振动增大。

例如,转子的动平衡不好,导致转子在高速旋转时产生离心力,从而引起振动;定子的安装不稳固,导致电机在工作时晃动;轴承的寿命已经到期或损坏,导致电机旋转时产生摩擦振动等。

二、磁场问题直流无刷电机是通过定子上的永磁体和转子上的电枢绕组之间的磁场交互作用来产生转矩的。

如果永磁体的磁场分布不均匀,或者电枢绕组与永磁体之间存在磁场偏离,则会导致电机振动增大。

此外,电枢绕组的制造质量也会影响电机的振动情况。

三、驱动系统问题直流无刷电机的驱动系统包括电机控制器和电源。

如果电机控制器的控制算法不合理、参数设置不正确,或者电源的输出电压波动较大,均会影响电机的转速和振动。

例如,如果电机控制器的采样频率过低,就会导致控制器对电机振动不敏感,无法对振动进行有效控制;如果电源输出波形不稳定,就会引起电机的震动。

四、负载问题直流无刷电机的负载情况也会对电机的振动产生影响。

如果电机的负载过大或者负载不平衡,就会导致电机产生较大的振动。

例如,电机的轴上存在不平衡的叶片或装置,负载端存在摩擦、不平衡的负载,都会导致电机振动大。

五、环境问题环境条件也会对直流无刷电机的振动产生影响。

例如,温度过高或过低,湿度过大或过小,都可能导致电机的变形或损坏,从而引起振动。

此外,如果电机的安装不稳固,或者电机所处环境的震动较大,也会导致电机振动明显增大。

针对以上几个可能原因,可以采取以下一些措施来减小直流无刷电机的振动:1.提高机械结构的制造和装配精度,确保机械结构的稳定性和平衡性。

2.对磁场进行优化设计,确保永磁体的磁场分布均匀,电枢绕组与永磁体之间的磁场保持一致。

3.合理选择电机控制器和电源,并根据实际需求调整控制器的参数和电源的输出波形。

4.合理设计和选择负载,避免负载过大或不平衡。

对于存在不平衡的负载,可以采取平衡措施。

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。

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本文由论文联盟收集整理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。

导致电机振动和噪声的因素还有这些!

导致电机振动和噪声的因素还有这些!

导致电机振动和噪声的因素还有这些!在前面的推文中我们对转子因素导致的振动情况进行了简单阐述,今天Ms.参与大家针对端盖轴向振动和电刷导致的振动进行简单归纳。

在实际的生产制造过程中,振动和噪声是相伴而行的一对问题,特别是机械噪声,其根本的原因是振动,也就是说,控制机械噪声应从消除机械振动入手。

端盖的轴向振动和噪声端盖的轴向振动是机械噪声源之一,这主要是由轴承振动激发的,在小型电机中较为重要。

端盖轴向的动刚度越小,则越容易激发较大的振动速度和噪声。

电刷装置的振动和噪声电刷装置的振动和噪声是由换向器表面状况不良、电刷与刷握间的间隙偏大、电刷压力偏小或压力施加不当使电刷歪斜,以及刷握、刷架和刷杆刚度不足等结构和工艺方面的原因所产生。

直流电机运行时电刷和换向器的滑动接触状况以及换向器表面所形成的氧化亚铜薄膜和其上覆盖的一层石墨薄膜和尘埃微粒,不仅影响电机的换向性能,而且也影响到振动和噪声。

实践证明,空载时由于滑动接触面温度较低,上述薄膜不易形成,电刷和换向器之间的干摩擦使噪声增大。

如轧钢直流电机在空载运行周期占总时间50%以上时,空载情况下的噪声比负载时的要高6~10dB。

这种振动与换向器表面由于机械原因引起的振动有所不同,后者可以在电机低速运行时检查出来(用手轻触电刷有振动感)。

滑动接触产生的电刷振动噪声的频谱一般在1000~-8000Hz范围内,且电机转速变化时它变化不大,这也是它区别于机械原因的特点之一。

滑动接触产生的电刷振动噪声还与电刷极性有关。

例如,直流发电机的正电刷较负电刷的振动小;因为正电刷能分离出石墨和碳的结晶体,在换向器表面吸收水分形成润滑膜,而负电刷却将其铲除。

滑动接触薄膜的形成还与电刷牌号有关,牌号的选择首先是保证良好的换向性能,但同时也应考虑到电刷的振动和噪声。

除机械噪声外,空气动力噪声也是电机噪声控制中的一大难题,特别是对于高转速电机,该问题更相对集中,在承受后的推文中,Ms.参会选择一些内容与大家分享。

小型无刷直流电动机振动与噪声的研究

小型无刷直流电动机振动与噪声的研究
1 电动机的相电势矢量图及绕组构成
设 9 槽 8 极和 9 槽 10 极电动机的定子槽按逆 时针方向排列,其编号依次为 1、2、3、4、5、6、 7、8 和 9,永磁转子为逆时针方向旋转,相绕组按 电势最大法接线,则可得到图 1 和图 2 的电动机电 压矢量图。
Vw
V5
V7
V3
Vu
V9
V1 V2
V4
在小型无刷直流电动机的设计中,定子常采用
9 槽结构,永磁转子的极数可考虑 6 极,8 极,10 极,12 极结构。这些电动机的特点如表 1 所示[1]。
一般来说 9 槽 8 极和 9 槽 10 极结构电动机与 9 槽 6 极和 9 槽 12 极等其他结构电动机相比,具有 绕组系数大,定位转矩小等优点,容易实现小的转
9 槽 10 极结构电动机相同与其他结构相比具有明显
优势。
2.2 电动机换流时的径向电磁力的计算 径向电磁力由气隙中高次谐波磁场相互作用
产生,它使电机轭部周期性弯曲变形,使定子、转 子产生振动,形成空气噪声。对于小型无刷直流电 动机来讲,定、转子的槽、极数配合不仅影响电机 的转矩特性,也影响电机的各项技术指标,尤其对
动机长度 42mm,转子外经 22mm 。磁钢材料为粘 接钕铁硼,2 相励磁方式,每槽安匝数 78 安⋅匝。 计算范围是 0.5 个电气周期。
计算结果如图 3 所示。 在图 3 中,9 槽 8 极和 9 槽 10 极的电磁转矩计算结果重合为 1 条曲线,说 明这 2 种电动机在相同电流时将产生相同的电磁转 矩。 可以看出 9 槽 8 极和 9 槽 10 极电动机的电磁 转矩明显高于 9 槽 6 极和 9 槽 12 极。 另外 9 槽 8 极和 9 槽 10 极的电磁转矩波形更接近正弦波。

直流无刷电机振动大的原因

直流无刷电机振动大的原因

直流无刷电机振动大的原因直流无刷电机是一种常见的电动机,具有高效、低噪音、低能耗等优点,广泛应用于各个领域。

然而,有时候我们会遇到直流无刷电机振动大的问题,这给使用带来了一定的困扰。

那么,直流无刷电机振动大的原因是什么呢?直流无刷电机振动大的一个可能原因是转子不平衡。

转子不平衡是指转子在运转过程中存在质量不均匀分布的情况,从而导致转子在高速旋转时出现振动。

这种振动会进一步传导到整个电机,导致电机整体振动加大。

转子不平衡可以由制造工艺不精细、安装不当或长时间运行导致的磨损等原因引起。

直流无刷电机振动大的另一个可能原因是轴承故障。

轴承是直流无刷电机中起关键作用的零部件之一,负责支撑和转动转子。

如果轴承损坏或磨损严重,就会导致转子运转时产生不稳定的振动。

轴承故障可能由于长时间使用、润滑不良、质量不合格或外界环境恶劣等原因引起。

直流无刷电机振动大的原因还可能与电机定子和转子之间的间隙过大或不均匀有关。

定子和转子之间的间隙是为了确保电机的正常运转而设置的。

如果间隙过大或不均匀,就会导致转子在旋转时与定子发生碰撞,从而引起振动。

间隙问题可能由于制造工艺不精细、安装不当、磨损等原因引起。

直流无刷电机振动大还可能与电机的供电电压不稳定有关。

电机的运转需要稳定的供电电压,如果供电电压波动较大或不稳定,就会导致电机振动加大。

供电电压不稳定可能由于电源质量不好、线路老化、电源电压调节不当等原因引起。

还有一种可能的原因是直流无刷电机内部存在故障或损坏。

例如,如果电机内部的绕组短路、导线断裂或绝缘老化,都会导致电机振动加大。

这种情况下,需要对电机进行检修或更换部件。

直流无刷电机振动大的原因可能有转子不平衡、轴承故障、间隙不均匀、供电电压不稳定以及内部故障等。

在遇到直流无刷电机振动大的问题时,我们可以通过检查和调整转子平衡、更换损坏的轴承、调整间隙、稳定供电电压以及进行必要的维修和更换来解决问题。

同时,在使用直流无刷电机时,也要注意定期维护和保养,以延长电机的使用寿命并保持其正常运转。

无刷电机发声原理

无刷电机发声原理

无刷电机发声原理
无刷电机是通过电子换向器取代了传统的机械换向器,从而实现了无刷换向。

无刷电机在工作时,通过控制器检测转子位置,然后根据转子位置信号控制功率开关管的导通顺序,从而控制绕组的电流方向,实现电机的换向。

无刷电机的发声原理主要有以下几种:
1、电磁噪声:无刷电机在运行时,由于定子和转子之间
存在电磁场,会产生电磁噪声。

这种噪声主要是由于定子和转子之间的气隙不均匀、磁通密度变化等原因引起的。

2、机械噪声:无刷电机在运行时,由于机械结构的振动
和摩擦,会产生机械噪声。

这种噪声主要是由于转子不平衡、轴承磨损、电机安装不牢固等原因引起的。

3、空气噪声:无刷电机在运行时,会产生气流噪声。


种噪声主要是由于电机内部的空气流动引起的。

4、电枢反应噪声:无刷电机在运行时,电枢反应会产生
噪声。

这种噪声主要是由于电枢反应产生的磁场不均匀、电枢电流波动等原因引起的。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

改善无刷电机电磁力矩产生的振动和噪声
1、斜槽:使铁心槽斜置、使磁钢或充磁呈倾斜状;
2、减小磁极间隙变化:对铁心磁极的端部进行直线或者圆弧状切割,使间隙尽量变宽;
3、使磁感应正弦波化:采用中间厚两边薄鱼糕状磁钢,使充磁波形正弦波化。

磁钢极向异性化。

4、磁极的宽度和间隔变化:改变铁心极或者磁钢极幅度和间隔,使端部的影响平均化;
5、高频化:增加沟数,提高变化频率,使影响程度减小;
插入辅助沟、抵消槽的影响:绕线槽会造成磁场能量的变化,用插入辅助沟的方法来抵消这种影响;
6、槽和磁极相互配合:选择磁场能量变化少的槽数和磁极数;
7、铁心平滑化:如果采用无槽的空心绕线,从原理上讲可以彻底清除磁反应力矩。

控制器造成(控制器为正弦波驱动)
1、位置检测器的局限性:这主要归于数字轴编码器所提供的位置
信息有限分辨率。

因为编码器是一个比较昂贵的部件,这就需要使用可能的最低方案来减少成本。

一些运行要求可能需要使用特定种类的编码器,比如霍尔效应类型,它仅能提供比较低的分辨率。

这样,这种局限性可能很容易变成永磁驱动系统的量化错误的主要来源,相对于诸如和有限CPU字长及A/D转换器的分辨率等量化错误,它会产生一个更大的转矩波动;
2、计算的错误:这主要归于有限的CPU字长。

CPU字长在变量
和参数控制中会引起离散化的错误。

另外,逻辑控制中的计算使得上面的错误得以传输和积累。

最后结果会使控制电压或电流偏离理想的正弦值,从而导致转矩波动。

3、非完美的电流检测:理想的电流检测器一般是不存在的,所有
电流检测器都有固有的偏差并会产生偏离错误。

因为磁场定位控建立在电流反馈,所以任何的电流检测错误都会直接影响转矩的性能。

定量分析这种影响五一会对启动器的设计带来很大的益处。

4、PWM开关:这主要是因为使用一个PWM逆变器来产生正弦
波形的局限性。

由PWM开关产生的电流会有一个和开关频率相应的高频纹波。

高频纹波电流和电机的反电动势相互作用,从而产生一个高频转矩波动。

另外,非同步的PWM频率和基波频率部分在转矩中会导致非周期的谐波,在开关和基波频率之间有一个相对比较低的比率时,这可能变得相当可观。

相关文档
最新文档