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

何育刚

广东省东莞电机有限公司523141

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。然而针对微型电机而言，其本身具备相对较轻的负载，因此对其一般来讲都会运用含油轴承或者金属烧结轴承。如果要全面延长现有的电机运行年限，则可以将其替换为动压式的液体轴承。

电机装置具体在正常运行时，电机转子以及电机内部的滚珠轴承将会表现为同步性的特征，确保二者能够实现同步的旋转。然而在某些情况下，轴承内外圈以及滚珠之间将会表现为各异的粗糙度，因而留下了细微的间隙。此外，如果滚珠携带异物或者没能符合最基本的圆度，那么处于碰撞状态下的电机滚珠与电机轴承也有可能引发过大的噪声或者电机振动。液体动态轴承设有滑动性的液态薄膜，因此能够借助液体润滑剂来阻隔表面摩擦，其在整体上具备更优的运行效果。

（二）电磁场引发的噪声

直流电机由于受到磁场给其带来的强烈影响，电机现有的机械能以及电磁能将会表现为频繁转换的状态。通常情况下，电机磁场应当包含漏磁通以及主磁通的两个关键部分。在上述两类磁通中，主磁通主要涉及到气隙转换的功能，其有助于顺利实现整个直流电机的运转。与此同时，电枢绕组如果处于旋转状态中，那么与之相应的感应电动势也会由此而产生。因此可见，直流电机通常来讲都会受到气隙磁通引发的噪声干扰，然而并不会频繁受到漏磁通带来的影响。

（三）空气动力引发的噪声

直流电机除了表现为上述的噪声特征以外，其还可能会出现空气动力噪声。具体而言，空气动力噪声来源于彼此碰撞的分子流或者空气流。由于受到固态介质给整个电机带来的影响，空气动力噪声将会由此而频繁产生。电机如果处在高速旋转中，则还有可能表现为频率较高的脉动噪声，其中含有辐射性与指向性较强的噪声来源。电机如果处于升温状态，那么机身内部将会流入空气，因此脉动噪声来源于不均匀的空气受热。

二、探求抑制电机噪声的途径与方法

电机噪声本身具备多样性的基本特征，而与之相应的噪声抑制方式与噪声防控手段也应当具备差异性。具体在实践中，抑制直流电机出现的各类噪声应当运用如下的途径与举措：

（一）关于机械噪声

技术人员如果要从根源入手来减低噪声或者抑制噪声，则有必要更多关注于装配工艺以及零件尺寸精度，确保将上述两项要素控制于合理范围内。对于定子轴承而言，应当在轴承的特定位置上装入内圈，也可以借助热套法来完成上述的装配处理。针对已经装配完成的轴承而言，不要对其直接予以击打。

通过运用加重或者减重的方式来达到最优的转子平衡，从而全面保证其符合最低限度的转子动态平衡以及静态平衡。此外，针对直流式的微型电机而言，可以运用轴承缩孔或者零轴隙工艺予以妥善处理。如果遇到特殊状况，为了消除机械噪声那么需要凭借单轴承技术对其加以相应的处理。

（二）关于空气噪声

实质上，空气噪声最关键的根源就在于不够光滑的转子表层。因此为了全面优化直流电机现有的状态，应当密切关注转子表面是否具备应有的平滑性，从而确保转子本身符合动平衡以及静平衡。在全面实现铆接处理的前提下，对于积层铁芯的电机转子有必要全面予以处理，保持气流风道始终处于恒定状态中。近些年来，技术人员正在尝试运用滚花工艺来连接外接性的电机负载。对于隔离电机本身的措施而言，最好能够运用特定的吸音装置来抑制空气噪声。

（三）关于电气噪声

从本质上讲，电气噪声的根源就在于不慎进行电机设计。因此为了在根本上优化电气设计，那么应当将其限制于最低幅度的额定电流以及电压范围内。与此同时，通过运用上述方式也有助于显著消除其中涉及到的电气谐波。针对电机齿槽以及其他部件应当能够紧密衔接成为整体，进而显著抑制谐波。设计人员在优化设计磁路的基础上，就能保证其符合均匀度更优的线圈励磁方式，以便于消除潜在性的电气噪声。

某些直流电机本身具备相对较低的电机功率，对其可以设置必要的压敏电阻以便于全面控制换向器。对于换向器的端子而言，应当将氧化锌电阻安装于相应位置上，对于浪涌谐波予以全面的吸收。在条件允许时，应当安装必要的金属屏蔽套以便于妥善处理外圈的电机定子，此项举措也有助于防控电气设备以及整个电机频繁遭受外界给其带来的干扰与影响。

结束语：

经过综合分析，可以得知电机噪声最为关键的根源就在于机械摩擦、电磁影响以及空气旋流给其带来的运行干扰。因此针对电机噪声如果要着眼于全面进行消除，那么重点应当落实于电机磁场分布以及电枢绕组的全面优化设计。与此同时，对于电机现有的形位公差、接触面尺寸以及其他要素都要着眼于灵活进行设计，确保运用合理设计的举措来平衡电机的静摩擦与动摩擦。在未来的实践中，技术人员还需全面关注防控与抑制电机噪声的可行举措，在抑制电机噪声的前提下保障电机应有的稳定性与安全性。

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