Geluid is een groot probleem bij de toepassing van gelijkstroommotoren. Het verminderen van het geluid van DC-motoren is ook het belangrijkste onderzoeksobject van verschillende DC-motorfabrikanten. Micro DC-motoren zijn bijvoorbeeld prima in orde en er is bijna geen ruis in producten. Grootschalige industriële gelijkstroommotoren Het geluid is bijna ondraaglijk.
01 Luchtgeluid
Grote gelijkstroommotoren zullen worden uitgerust met ventilatoren. Dit is de belangrijkste bron van luchtgeluid. Het wordt gegenereerd door luchtstroom. De grootte en vorm van de ventilator, de snelheid van de DC-motor en het luchtpad bepalen allemaal de grootte van het geluid. We kunnen kijken naar een fundamentele frequentie (Fv) relatieformule voor luchtgeluid
Fv=Nn/60(Hz)
N: aantal ventilatorbladen;
n: De snelheid van de DC-motor.
Dat wil zeggen, hoe groter de diameter van de ventilator, hoe groter het luchtgeluid van de gelijkstroommotor. Aangenomen mag worden dat het verminderen van de diameter van de ventilator met 10 procent het geluid met 2-3dB kan verminderen. Wanneer de opening tussen de rand van het ventilatorblad en de ventilatiekamer te klein is, wordt een fluitend geluid geproduceerd, dat scherp en hard is. De onredelijke vorm en structuur van de ventilatorbladen zal luchtwervelingen veroorzaken. Bovendien is de stijfheid van de ventilator niet voldoende en zal de impact van de luchtstroom trillingen en geluid veroorzaken.
Dit soort ruis komt alleen voor bij industriële gelijkstroommotoren. Afhankelijk van de oorzaken van luchtgeluid, wordt een reeks maatregelen genomen om luchtgeluid te verminderen, zoals een redelijk ontwerp om de ventilatorstructuur en bladvorm te verbeteren om het ontstaan van wervelstromen te voorkomen. Minimaliseer de diameter van de ventilator zo veel mogelijk om een vlotte luchtdoorgang te verzekeren en de wrijving van de luchtimpact te verminderen. Daarnaast kan geluidsisolatie ook worden gebruikt om het geluid van de gelijkstroommotor te verminderen en kunnen geluidsabsorberende materialen nabij het radiale luchtkanaal van de stator worden geplaatst. Er is ook een eenvoudige methode om de gelijkstroommotor te omringen met stalen platen of houten planken. Volgens tests kan het met ongeveer 20 decibel worden verminderd. Lawaai, maar dit is niet vriendelijk voor de warmteafvoer van de DC-motor en zal de ingenomen ruimte vergroten.
02 Mechanische ruis
Het mechanische geluid van de DC-motor is voornamelijk het geluid van de wrijving tussen de koolborstel en de commutator (geen borstelloze DC-motor), lagergeluid en rotoronbalansgeluid.
Koolborstelstructuur TF DC-motor
Demontagetekening van TF DC-motor:
(1) In de DC-motor, behalve dat de borstelloze DC-motor geen borstels en commutators heeft, zijn er deze twee dingen. Hun constante wrijving met elkaar zal ruis veroorzaken, en ze zijn net als degenen die semi-plastic commutators gebruiken. , de oppervlakterondheid is niet goed, het wrijvingsgeluid zal groter zijn. De wrijvingsgeluidsfrequentie (fk) van koolborstel en commutator wordt als volgt gepubliceerd: fk=k(n/60)(Hz)
k is het aantal commutatorsegmenten. Een ander punt is dat de structuur van de koolborstelhouder niet stevig is, wat ook het geluid zal verhogen. Ik geloof dat iedereen het principe begrijpt. Om deze ruis te verminderen, is het daarom noodzakelijk om de rondheid van de commutator te regelen. Zorg voor een goede oppervlakteafwerking en gebruik een stevige koolborstelhouder om het geluid te verminderen, of gebruik een borstelloze gelijkstroommotor, die dit geluid natuurlijk niet maakt zonder borstels en commutators.
(2) Het lagergeluid wordt veroorzaakt door de rimpelingen, putjes en ruwheid van de binnen- en buitenringen van het gelijkstroommotorlager. Na experimenten is het geluidsdrukniveau evenredig met het product van de golfhoogte en het aantal golven op het roloppervlak. Bovendien heeft de grootte van de radiale speling ook invloed op het geluid. Het verminderen van de radiale speling kan het geluid verminderen. Het lager met kleine radiale speling moet echter worden gebruikt in de behuizing en het einddeksel met een hoge concentriciteit tussen de twee lagerkamers, en de vereisten voor de coaxialiteit van de rotor worden verhoogd. Uiteraard is ook de kwaliteit van het smeervet een van de redenen. Bovendien zal de installatiefout van het lager van de gelijkstroommotor ook het geluid verhogen. Als de installatiefout van het lager een bepaalde kritische waarde overschrijdt, zal het lagergeluid sterk toenemen en zal de kritische hoek toenemen met de afname van de radiale speling van het lager. kleiner worden.
Om het lagergeluid van de DC-motor te verminderen, is de verwerkingskwaliteit van het lager erg belangrijk. Natuurlijk mag de keuze van smeervet niet dubbelzinnig zijn, wat het geluid in de DC-motor zeer goed kan verminderen.
(3) De oplossing voor het ongebalanceerde geluid van de rotor is dat de rotor van de DC-motor strikt moet worden gecontroleerd op dynamische balans om de hoeveelheid rotoronbalans te verminderen.
03 Elektromagnetische ruis
De wisselende elektromagnetische kracht in de luchtspleet tussen de stator en rotor van de DC-motor zal trillingen en geluid van de stator en rotor van de motor veroorzaken. Aangezien het magnetische veld van de luchtspleet niet alleen fundamentele golven heeft, maar ook een reeks hogere harmonischen, zal de interactie van deze magnetische velden periodieke krachten genereren, en zowel fundamentele golven als hogere harmonische elektromagnetische krachten zullen trillingen en ruis veroorzaken.
De frequentieverdeling van elektromagnetisch geluid ligt meestal tussen 100-4000Hz. De grootte van de trillings- en geluidsintensiteit is gerelateerd aan de grootte van de elektromagnetische kracht en de stijfheid van de stator en rotor. Wanneer de elektromagnetische kracht die trillingen opwekt overeenkomt met de natuurlijke frequentie van de vibrerende component, zal resonantie optreden en zullen trillingen en geluid aanzienlijk toenemen. De elektromagnetische kracht heeft een radiale component en een tangentiële component. De radiale component van de elektromagnetische kracht speelt een belangrijke rol bij het veroorzaken van de trillingen en het geluid van de motor. Het zorgt ervoor dat de statorkern radiale trillingen genereert en het geluid dat wordt gegenereerd door de radiale trillingen is het hoofdbestanddeel van de elektromagnetische ruis van de motor. Bij het gebruik van rotorponsen met een oneven slot, wordt de door de sleuf veroorzaakte ruis het belangrijkste onderdeel van de elektromagnetische ruis. Tijdens de werking van de motor wordt de rotorkern van de oneven genummerde sleuf periodiek onderworpen aan de verandering van de eenzijdige magnetische trekkracht.
Volgens de bovenstaande afbeelding (1) bedekt de bovenste magnetische poolboog drie rotorsleuven, terwijl de onderste magnetische poolboog slechts twee rotorsleuven bedekt. Op dit moment is de bovenste magnetische trekkracht groot en de onderste magnetische trekkracht klein, waardoor de statorkern omhoog beweegt. de tendens van. Wanneer de rotor met een halve gleufsteek roteert, zoals weergegeven in figuur (2), bedekt de onderste magnetische poolboog drie rotorsleuven, terwijl het bovenste magnetische poolkoord slechts twee rotorsleuven bedekt, en de magnetische spanning op dit moment begint bij With de verandering, de onderste magnetische trekkracht is groot en de bovenste magnetische trekkracht is klein, dus de statorkern heeft de neiging om naar beneden te bewegen. Daarom trilt de statorkern tijdens de rotatie van de rotor periodiek op en neer. Op dezelfde manier wordt de rotor onderworpen aan een periodiek wisselende eenzijdige magnetische trekkracht, waardoor de rotor gaat trillen.
Wanneer een rotor met dubbele gleuf wordt gebruikt, doet de bovenstaande situatie zich niet voor, maar wanneer de rotor draait, verandert de positie van de gleuf, waardoor een gepulseerd magnetisch veld in de luchtspleet ontstaat en ook trillingen kunnen veroorzaken.
Bij elektromagnetische ruis worden, naast de ruis die wordt gegenereerd door de bovengenoemde redenen, vanwege de harmonische componenten van hoge orde in de stroom, harmonische magnetische velden gegenereerd in de stator en het rotorgas, en er zal ook een ongelijk koppel worden gegenereerd, waardoor trillingen en lawaai.
Aangezien de elektromagnetische ruis geen klein deel uitmaakt van het totale geluid van de motor, worden bij het ontwerp en de fabricage van de motor vaak maatregelen genomen om de elektromagnetische ruis te verminderen. Wanneer er echter te hoge eisen worden gesteld aan het beperken van ruis (zoals airconditioning-waterpompmotoren en andere gelegenheden die worden gebruikt voor elektrische en geluidseisen binnenshuis zijn relatief hoog), en wanneer luchtgeluid en mechanische ruis effectief zijn onderdrukt, kan de rotorhelling kan worden gebruikt. Sleuven, het vergroten van de luchtspleet van de stator en de rotor en het verminderen van de magnetische fluxdichtheid en andere maatregelen om elektromagnetische ruis te verminderen.
