減小永磁電動機噪聲的方法
王 敏(遼寧省遼中縣遼河化工廠110200)
1永磁電動機噪聲產生的原因
電動機噪聲有電磁噪聲、機械噪聲、旋轉體擾動空氣所引起的振動噪聲。
1.1電磁噪聲
電動機氣隙磁密波作用在轉子鐵心齒上的電磁力有切向和徑向兩個分量，一徑向分量使定子鐵心產生振動變形，是電磁噪聲的主要來源，其徑向電磁力為：
1.2機械噪聲
機械噪聲主要是電動機運行時零件的振動或撞擊所引起的噪聲。它包括轉子不平衡引起的振動和噪聲；軸承的振動，端蓋的振動，以及電動機換向部分的振動，特別是電動機換向部分的振動，它是機械噪聲的主要來源。其原因是橫向外圓跳動大，表面狀況不良、電刷與刷盒的間隙偏大、表面狀況及電刷的壓力偏小或施加的壓力不當使電刷歪斜，以及刷盒、刷架和刷桿剛度不足等所引起。
1.3旋轉體擾動空氣引起的振動噪聲
它主要是由風扇旋轉、轉子旋轉以及通風道的振動而引起的噪聲。針對噪聲所產生的原因，在設計永磁電動機時若采取一些措施和方法是可以減小電機運行噪聲的。
2設計時減小噪聲的方法
2.1減小電磁噪聲的方法
電磁噪聲聲生的原因是由電動機的電磁力引起的，特別是徑向分量的磁力。根據公式pr一氣象可知，徑向分量的電磁力pr與氣隙磁密b(qt)成正比。對永磁電動機，在設計時適當地將氣隙增大，可以減小因電磁力的徑向分量所引起的振動，從而減小電磁噪聲。另外永磁電動機的磁鋼在充磁后，其磁鋼表面的磁場強度不均勻，使電動機運行時產生交變徑向電磁力，從而產生電磁噪聲。此原因引起的噪聲，在設計時若采用不均勻氣隙方法也可解決。如用瓦片型磁鋼，可使其兩邊的氣隙比中間氣隙稍大，從而提高其氣隙磁場的均勻度。同樣，采用斜槽也可降低其電磁噪聲。其原理是減小齒槽效應，減小電磁交變力。永磁電機的不均勻氣隙主要是采用厚度不均勻的磁鋼來實現。它是利用內外圓的不同心，使瓦片形磁鋼兩邊的面較薄，中間的面較厚。在實際應用中是將不均勻氣隙和斜槽結合一起使用，效果****。目前，國外汽車上的永磁電動機大多數都是采用這種方法。
2.2減小機械噪聲的方法
由于現在的永磁微型電動機多數采用全沖壓件鉚接而成，所以因聯接松動而引起的機械振動噪聲較少。噪聲的主要原因是由換向部分和轉子的不平衡引起的。如換向器外圓的跳動大，表面狀況不良，或電刷與刷盒的間隙過大，刷盒固定處松動等。另外還有電刷與換向器的接觸不良、彈簧壓力偏小等。在電動機設計時，可提高換向器外圓動精度和表面粗糙度，將電刷的接觸面圓弧r及彈簧壓力選得稍大一些，但彈簧壓力不可太大，否則會影響電刷的使用壽命。對轉子進行平衡處理，亦可減小振動，降低電動機的運行噪聲。
3實際應用效果
暖風電動機3744·682及3744．b是為eq145平頭柴油車(5t)新研制的永磁微型電動機。投產以來，一直存在噪聲大，平均在65～67db，比技術條件中要求的60db高了很多，用戶很不滿意，幾乎要停產，于是采用以上方法對其進行改造。通過對兩種電動機分解分析，發現引起噪聲的原因有：
(1)換向器的外圓跳動大，一般在0．05～0. 06mm。
(2)電刷與換向器表面接觸不良。
(3)電動機的氣除較小，且氣隙隧密不均勻。
(4)轉子的平衡不好，電刷與刷盒的間隙偏大。
找出原因后采取措施進行對比試驗。首先將轉子外圓磨小，使氣隙增大，氣隙由原來的0. 4mm增大到0.8mm，經試驗，噪聲由原來的65～67db降到了62db以下。另外，將換向器外圓由0. 06mm降到0.02mm，并將電刷的圓弧面增大。通過試驗，電動機的噪聲大幅度下降，由原來的65～67db降到了56db以下。經對小批量生產的110臺及返修的400臺電動機的試驗，均符合原技術條件要求。在不增加新的工裝模具的情況下，用以上方法對3744．b及3744·682電動機進行改進，均取得了較好的效果。
王敏：女，1935年8月出生，****工程師。
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