降低无刷直流电机电磁噪声的方法

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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。

电动机的噪音与振动控制技巧

电动机的噪音与振动控制技巧

电动机的噪音与振动控制技巧近年来,随着工业化的快速发展,电动机在各个领域的应用日益广泛。

然而,电动机在运行中常常会产生噪音和振动,给人们的生活和工作带来不便。

因此,掌握电动机的噪音与振动控制技巧显得尤为重要。

本文将深入探讨电动机噪音与振动控制的各种方法和技术。

一、降低电动机噪音的技巧1. 优化设计:良好的电动机设计是降低噪音的首要因素。

通过合理的结构设计和选择适当的材料,可以减少摩擦、冲击和空气动力学噪音的产生。

同时,也要合理安排设备的布局,尽量减少共振的可能性。

2. 减少机械振动:机械振动是电动机噪音的主要来源之一。

利用合适的减振装置,可以有效减少机械振动的传递和辐射。

常用的减振装置包括橡胶垫、减震脚等。

为了降低振动,还可以使用均布质量、加厚转子、提高轴承精度等方法。

3. 降低电磁噪音:电磁噪音主要由电磁场的变化引起。

通过合理的线圈设计和电磁屏蔽措施,可以有效减少电磁噪音的产生。

另外,注意降低电流的谐波含量和频率,也可以减少电磁噪音。

4. 隔声与吸声:采用隔声与吸声材料,可以有效减少电动机噪音的传播和反射。

常见的隔声材料有吸声板、隔音棉等。

通过布置隔声罩、吸声垫片等,可以进一步降低噪音。

二、控制电动机振动的技巧1. 动平衡处理:电动机的转子在加工和装配过程中难免存在不平衡。

采用动平衡处理,可以有效减少转子振动。

动平衡的方法有静态平衡和动态平衡,根据实际情况选择适合的方法进行处理。

2. 谐振频率的避开:在电动机的运行过程中,避免接近或触发谐振频率。

通过合理的频率分析和调整运行参数,可以减少振动的发生。

3. 引入减振器:对于振动较大的电动机,可以考虑引入减振器。

减振器一般是通过吸收和分散振动能量来减少振动的传递。

常见的减振器包括弹簧减振器、液压减振器等。

4. 加强维护与保养:定期检查和维护电动机,及时更换磨损的零部件,保持电动机良好的工作状态。

定期对电动机进行润滑和冷却,也有助于控制振动的产生。

总结:通过优化设计、减少振动、降低噪音、引入减振器等措施,可以有效控制电动机的噪音和振动。

降低无刷直流电机电磁噪声的方法

降低无刷直流电机电磁噪声的方法

文 章 编 号 :1 0 0 2 — 6 6 7 3( 2 0 1 3 )O 1 — 0 7 7 — 0 3
降低 无刷直流 电机 电磁 噪声 的方法
柳 文 。赵 乾麟
( 浙 江 乾 麟 缝 制设 备 有 限公 司 ,浙 江 丽水 3 2 3 0 0 0 )
摘 要 :论 文探 讨 了降低 集 中绕组 无刷 直流 电机 噪 声的 方法 。齿槽 转矩 为这 类 电机 重要 的噪 声 源 ,为此 分别 提 出了增加 定子 槽 与转子 极 的最 小公倍 数和 增加 软磁 性槽 楔 来 降低 齿槽 转 矩 的方 法 ,并采 用有 限元 法进 行 了分 析验证 。结合 工程 实践 ,对 6槽 4极 结构 的无 刷 电机进 行 了试 验测 试 ,测试 结 果表 明增
p l e( L CM ) o f t h e s t a t o r — s l o t n u mb e r a n d t h e r o t o r — p o l e n u mb e r , t h e s e c o n d i s t o a d d s o f t —ma g n e t i c s l o t — we d g e s . B o t h me t h o s d we r e a i r a —
加 软 磁 性 槽 楔 使 得 电机 噪 声 从 7 0 d B 降到 了 4 5 d B 左 右 ,取 得 了 明 显 的 降 噪 效 果 。
关键 词 :无刷 直 流 电机 ;降低噪 声 ;齿槽 转矩 中图分 类号 :T M3 5 l 文 献标 识码 :A d o i : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 2 — 6 6 7 3 . 2 0 1 3 . 0 1 . 0 3 l

无刷直流电机供电系统的电磁干扰分析及抑制

无刷直流电机供电系统的电磁干扰分析及抑制

船电技术|应用研究 V ol.30 No.2 2010.222无刷直流电机供电系统的电磁干扰分析及抑制李一鸣(湖南理工学院计算机学院,岳阳 414000摘要:本文讨论了无刷直流电机供电系统的电磁干扰问题; 分析了无刷直流电机整流逆变器电磁干扰产生的原因,并在此基础上提出了抑制整流逆变器中电磁干扰的方法。

抑制无刷直流电机供电系统中电磁干扰问题对提高电机正常运行和稳定性有极为重要的意义。

关键词:无刷直流电机电磁干扰干扰机理中图分类号:TM33 文献标识码:A 文章编号:1003-4862 (201002 -0022-03Analysis and Suppression of the Electromagnetic Interferencein Brushless DC Motor Power Supply SystemLi Yiming(Department of Computer, Hunan Institute of Science and Technology, Yueyang 414006, ChinaAbstract: In this paper, EMI of BLDCM power supply system is discussed. The reasons that causes EMI of BLDCM rectifier inverter is analyzed.. And the methods ofsuppression EMI is given. The suppression EMI of BLDCM power supply system is very important to improve normal operation and stability of motor. Key words: brushless DC motor (BLDCM ; electromagnetic interference (EMI ; interfere mechanism1 引言电磁干扰在电机控制中越来越成为一个严重的问题,在无刷直流电机的应用中, 如何减少电磁干扰也是一个重要的问题[1]。

直流无刷电机的电磁干扰抑制_田占强

直流无刷电机的电磁干扰抑制_田占强

直流无刷电机的电磁干扰抑制
1 2 范增辉 , 左 田占强 ,

2

要: 文章通过对冷凝器直流无刷电机进行电磁兼容测试 , 对存在的电磁兼容问 题进行了分析, 并据此提制了 EMC 改进措施: 采取增加电磁兼容性的措 施, 使大小电容并联使用; 拓宽了频率范围, 抑制了辐射干扰, 改善电磁兼 容性。
图2 部分控制原理
四、 系统改进前的电磁兼容测试 1. 测试配置图
图6
CE102 电源线的传导测试曲线
( 2 ) RE102 辐射发射
图3 测试配置
2. 测试项目 ( 1 ) CE102 电源线传导发射 根据 GJB152A - 97 中 CE102 项试验装置要 求进行试验, 如图 4 所示。
3. 测试结果 ( 1 ) CE102 电源线传导发射 由图 6 可以得知系统的传导发射在频率为 25kHz ~ 50kHz 超标。
要抑制 已有 0. 1 μF 电 容 进 行 抑 制 高 频 干 扰, 18KHz ~ 70KHz 干扰, 还需在电源进线上采取滤 波措施。电场辐射发射超标的原因是电源线未采 用屏蔽线, 冷凝风机风道口未采取屏蔽措施造成 。 1. 传导 EMC 设计 电源系统去耦, 去耦的目的并不是要消除电 路中的瞬态高频电流, 因为它们是高频电路正常 工作所必须的; 其目的应该是将这种瞬态电流从 电源网络中移除到 IC ( 集成电路 ) 本地, 由去耦网 络来提供这种高频电流, 这样它所流过的电路的 IC 当地的电源电压及其输 物理尺寸就小, 因而, 入电流就能保持稳定。通常进线去耦电容的值取 得比较大, 通常在 10 μF 以上, 以滤掉馈电环路上 C1 、 C2 、 C3 残余的瞬态电流。 图 10 为滤波电路, 和 C4 即为去耦电容。 L 也很小, 很小, 则得到 Z 很小。电解电容主要为 容性元器件, 可以把电路中的噪声直接接地, 可以 消除噪声, 有很好的滤波效果。当在高频时, 随着 频率的增大, ωL 增大, 当和 ωL 相同时, 串联谐振 达到谐振点, 则电解电容表现为一个电感器件。 由于它本身的阻抗电解电容的滤波效果就不存在 了, 则起不了充电放电和过滤电磁噪声的作用 , 这 时并联上一个小电容, 电磁噪声将从小电容路径 接地, 所以大小电容的并联拓宽了频率的范围 。 根据分析, 选取大电解电容值为 68 μF, 小电 容 0. 1 μF, 在电源进线进行滤波。 2. 辐射 EMC 设计 屏蔽能够消除容性耦合和感性耦合的作用。 要使屏蔽能充分发挥消除容性耦合的功能 , 屏蔽 层必须接地而且全线等位, 否则屏蔽层上就会容 性耦合进噪声电压, 对信号电路造成严重干扰, 因 此特别长的屏蔽线必须每隔一定的长度就要接 地。屏蔽层消除感性耦合的原理就是在屏蔽层上 感应一个电流, 该电流产生的磁通能够抵消外部 电磁场对信号电路的影响。 要满足这个条件则: 1 ) 屏蔽层的两端都要接地, 这样给感应电流提供 通路; 2 ) 屏蔽层的阻抗足够低, 屏蔽层就能在比

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。

电机电磁噪音大怎么解决

电机电磁噪音大怎么解决

电机在日常工作及家庭生活生产中的广泛应用,伴随着电机的使用,电机电磁的噪音也随之而来,那么要怎么解决呢?1选择合适的定转子槽配合振动阶数较低、幅值较大的力波对电机的振动和噪声起主要作用。

当力波阶数较大时,可以不予考虑;当力波阶数较低,但是产生该力波的磁场谐波次数较大时,磁场幅值小,也可以不予考虑。

因此,从减小力波降低电机噪声来考虑,总是希望力波阶数高一点。

这里主要考虑定转子谐波磁场相互作用的力波阶数小于4 的情况,特别关注齿谐波磁场的作用。

本文以永磁无刷直流电动机为例说明定转子槽的配合能降低电磁噪声。

在永磁无刷直流电动机中,磁极为表面贴磁式,转子没有齿槽,所以电机的齿谐波只有定子齿谐波。

振动力波阶数为:n = ±V式中:为主极磁场谐波次数,为定子谐波次数。

在直流电动机中,空载气隙磁场的波形近似为一平顶波,与感应电机的气隙磁密波形存在较大差别。

通过ANSYS有限元软件,计算得到6 极36槽,6极32槽,6极15 槽三台同规格电机的空载气隙磁场。

由于整数槽电机每极对应的定子齿槽完全相同,而分数槽电机每极对应齿槽位置各不相同。

对于分数槽电机:每极每相为偶数时,主极磁场既有奇数次又有偶数次谐波;每极每相为奇数时,主极磁场只有奇数次谐波[。

由于分数槽电机相比整数槽电机有更多次数的谐波,从而增加了电机的振动和噪声。

为减小电机的电磁噪声,选择合理的极槽配合是很重要的。

2定子斜槽(斜极) 结构定子斜槽或转子斜极会造成径向力波沿电机轴向上发生相位移,使得沿轴向平均径向力降低,从而减小电机的振动和噪声。

3选择合适的绕组结构选择合适的绕组节距和短距线圈可降低磁动势波形中的谐波含量和力波幅值,三相绕组中不存在3 次谐波,起作用的主要是5 次和7 次谐波,要消除5 次和7 次谐波,一般选择节距为整距的5 或6 倍,2 极电机节距则为整距的2 或3 倍。

4气隙大小适当地增大可以减小谐波磁场的幅值,从而减小电磁噪声。

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。

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。

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。

电机噪音大怎么办

电机噪音大怎么办

电机噪音大,难道就一直让它继续产生噪音吗?虽然说不能完全消除,但是还是有办法降低噪音的。

一、电机降低电磁噪声的方法:
1、合理选择气隙磁密。

2、选择合适绕组形式和并联支路数
3、增加定子槽数以减少谐波分布系数
4、合适的槽配合
5、利用磁性槽楔
6、转子斜槽
二、对于已经生产出来的产品电磁噪音较大:
1、适当增加机座断面惯性矩,避开共振区;
2、同步凸极机可以通过计算,适当增加或减小极靴宽度来改善磁场分布,使得基波更接近正弦波,从而降低高次谐波分量,达到降低电磁噪音的效果;
3、选择更加适当的定子绕组接线轮换数,可以有效的降低电机绕组产生的反转波,从而降低噪音;
4、对于齿谐波含量较高的,可以采用磁性槽靴。

三、至于新设计的电机:
1、选择合适的槽数配合;
2、选择合适的极距;
3、增加并联支路数;
4、凸极机的,要选择合适的极靴宽度;
5、在电机性能保证的情况下,适当降低气隙磁密;
6、通过工艺保证定转子的同心度,使得单边磁拉力趋于零。

电机电磁噪音的主要矛盾是定转子槽配合、转子斜槽及定转子的同心度。

降噪措施主要是选用高品质的定转子槽配合及合理的转子斜槽宽,同时使电机气隙尽可能均匀。

电磁噪音是不可能完全消除的,对任何电机都是;关键是有个度(量值), 有些人或客户对此近乎疯狂,听噪音几乎要恨不得钻到马达里面去;对电机的噪音超标, 那是不允许的。

想要电机完全没噪音,也不是不可以,不让它工作就行了。

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。

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。

电动机产生噪音的原因及降噪方法

电动机产生噪音的原因及降噪方法

电动机产生噪音的原因及降噪方法一、电动机产生噪音的原因电动机的噪音可分为电磁噪音、通风噪音和机械噪音三类。

1、电磁噪音电磁噪音主要是由于气隙中磁场产生周期性变化的径向力或不平衡的磁拉力使定、转子铁芯伸缩和振动引起的。

电磁噪音的大小与定子铁芯结构刚度有密切关系,对于一些接近铁芯自然振动频率的力波,即使其振幅不大,也可能产生严重噪音。

1)由于空间磁势波为非正弦波、气隙磁导不均匀、齿饱和程度不等、并联支路电流不平衡等原因,在气隙磁场中存在着一系列的高次谐波,这些高次谐波相互作用,在气息中形成磁力波,其径向分量使电动机定子铁芯沿径向产生椭圆形或多瓣形变形,使定、转子铁芯产生周期性的弯曲振动,从而产生电磁噪音。

2)基波磁场产生的电磁力波使定子铁芯发生以两倍于电源频率的变形振动。

四极以上的电动机由于基波磁场产生的径向力波极对数大于4,铁芯变形量微小,故两倍电源频率的变形振动噪音只见于两极电动机中。

3)由于电动机的定子和转子不同心所产生不平衡的单边磁拉力,将导致定子和转子的一方或双方来回振动,这种振动频率一般是电源频率的两倍。

当转子的中心可以在定子的中心自由移动,其固有振动频率接近电源频率时,也可产生与电源同频率的振动噪音。

4)当电源电压不平衡、定子各相绕组和磁路不对称时,基波磁场产生的电磁噪音将更加严重。

2、通风噪音功率较大和转速较高的电动机中,通风噪音在总噪音中占比重较大。

通风噪音的主要来源是风扇和风道。

3、机械噪音机械噪音有基础振动、轴承噪音、转子不平衡而产生的低频噪音和电刷噪音等。

在小电动机中,机械噪音比较明显。

二、电动机降低噪音的方法1、降低电磁噪音的方法1)槽开口所造成的气隙磁导齿谐波是产生电磁噪音的主要根源,为此设计时应适当放大气隙,降低气隙磁密,缩小定子槽开口。

对于已经使用的高能耗电动机可采用磁性槽泥,以适当的厚度封抹槽口,既可降低损耗,又可减少噪音。

2)设计制造时铁芯应几何对称,消除偏心,减少定、转子的椭圆度,定子轭部要有一定的厚度,使径向变形不致过大。

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。

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W 相对于转子位置 θ 的变化率。 忽略铁心磁阻, 齿槽转
矩 表 达 式 为 [1]:
乙 Tc=-
鄣W 鄣θ
=-
1 2
鄣 鄣θ

2
[F(α,θ)] dG(α)
0
(1)
式中: α—定子圆周坐标; θ—定转子间的相对位置
角 ; dG(α)— 气 隙 磁 导 微 元 ;F(α,θ)— 等 效 磁 动 势 。 将
柳 文, 赵乾麟
(浙江乾麟缝制设备有限公司, 浙江 丽水 323000)
摘 要: 论文探讨了降低集中绕组无刷直流电机噪声的方法。 齿槽转矩为这类电机重要的噪声源, 为此分别 提出了增加定子槽与转子极的最小公倍数和增加软磁性槽楔来降低齿槽转矩的方法, 并采用有限元 法进行了分析验证。 结合工程实践, 对 6 槽 4 极结构的无刷电机进行了试验测试, 测试结果表明增 加软磁性槽楔使得电机噪声从 70 dB 降到了 45dB 左右, 取得了明显的降噪效果。
关键词: 无刷直流电机; 降低噪声; 齿槽转矩 中图分类号: TM351 文献标识码: A doi:10.3969/j.issn.1002-6673.2013.01.031
Method to Reduce the Noise of the Brushless DC Motor
LIU Wen, ZHAO Qian-Lin (Zhejiang Cheering Sewing Machine Co., Ltd., Lishui Zhejiang 323000 , China) Abstract: Methods to reduce noise of the concentrated-winding brushless-DC motor was discussed. The cogging torque is the important noise source of this kind of motor, so two methods to reduce the cogging torque was proposed, the first is to raise the least-common-multi ple (LCM) of the stator-slot number and the rotor-pole number, the second is to add soft-magnetic slot-wedges. Both methods were ana lyzed and verified by the finite-element-method (FEM). With engineering practice, a 6-slots 4-poles brushless DC motor was tested. The results show that adding slot-wedges for the motor reduces the noise from 70dB to 45dB, which made obvious effect of noise reduction. Key words: brushless DC motor; reduce the noise; cogging torque
1 改变极槽配合数降低齿槽转矩
齿槽转矩是永磁电机的特有现象, 也是噪声的重要
修稿日期: 2012-10-21 作者简介: 柳文,男,工程师。 主要研究方向:缝纫机电机的设 计与制造。 已发表论文两篇;赵乾麟,男,工程师。 主要研究方 向:缝纫机电机的设计与制造。 已发表论文三篇。
来源。 从能量观点看, 齿槽转矩是电机不通电时的磁能
(4)
v=n(2π/γF) (n=12,3...)
根据产生齿槽转矩的条件 u=v 可得:
m/γG=n/γF
(5)
设极对数为 p, 定子槽数为 Z, 则有:
γG=2π/Z, γF=2π/2p。 于是有:
mZ=2pn
(6)
经上面的变换可 和 定 子 槽数 Z 的 公 倍 数 , 其 最 小 公 倍
第 26 卷第 1 期 2013 年 1 月
机电产品开发与创新
Development & Innovation of Machinery & Electrical Products
文章编号: 1002-6673 (2013) 01-077-03
降低无刷直流电机电磁噪声的方法
Vol.26,No.1 ·产J品an与.,2市01场3 ·
数就是齿槽转矩的基波次数。 由于基波次数越高齿槽转
0 引言
随着无刷直流电机技术的广泛推广和应用, 人们越 来越关注电机的运行性能和应用舒适度, 对电机的噪声 提出了较为严格的要求, 希望尽可能降低电机噪声, 提 供更加优质的动力源。 无刷电机的噪声来源分为两大 类, 一类是机械噪声, 一类是电磁噪声。 降低机械噪声 的主要方法是提高加工精度, 减小端盖和轴的形位公 差, 改善轴承的配合间隙等等, 这方面机械行业已经积 累了丰富的经验, 不是本文的叙述重点。 电磁噪声的来 源又可分为两种, 一是齿槽转矩带来的噪声, 一是换相 过程中电流波动带来的噪声[1]。 本文针对经济型集中绕组 无刷电机, 提出了这两种噪声的解决方法。
式 (1)按 傅 里 叶 展 开 ,经 推 导 简 化 ,得 到 齿 槽 转 矩 各 次 谐
波 的 表 达 式 为 [2]:
≠0
(u≠v)
Tu=
π 2
v[(FvaGua+FvbGub)sinvθ+(FvaGub-FvbGua)cosvθ
(u=v)
(2)
式 中 , μ、 v—谐 波 次 数 ; Gμa、 Gμb 分 别 为 气 隙 磁 导
μ 次谐波的余弦和正弦项 ; Fva、 Fvb 分别为 F 项 v 次谐波
的余弦和正弦项。 式(2)可简化为:
≠0
Tu=
π 2
FvaGuausinuθ
(u≠v) (u=v)
(3)
设气隙磁导的周期为 γG,[F(α,θ)]2 项的周期为 γF,则
谐波次数分别为:
77
·产品与市场·
.u=m(2π/γG) (m=12,3...)
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