Характеристики источников шума и вибрации в электрических машин в основном зависят от частоты вращения, типа машины, типа подшипника и прочих показателей.
А) Электромагнитные силы обычно появляются в воздушном зазоре между ротором и статором и имеют характер вращающихся или пульсирующих силовых волн. Их величина зависит от электромагнитных загрузок и некоторых конструктивных и расчетных параметров активного ядра машины. Вызываемая электромагнитными силами вибрация во многом зависит от характеристик статора, который является колебательной системой. Во всех типах электрических машин значение магнитной вибрации обычно находится в диапазоне частот 100-4000Гц.
В задачу конструкторов при проектировании электрических машин обычно входит выбор таких расчетных и конструктивных параметров, которые обеспечили бы минимальное влияние электромагнитных сил и вибрации, передаваемых на корпус машины.
Б) Подшипники качения.
Интенсивность звука этого источника зависит от следующих факторов:
• От качества изготовления самих подшипников; имеется в виду такое изготовление, которое обеспечило бы минимальные вибрации наружного кольца подшипника при его вращении на стенде проверки подшипников «ПРОТОН-СПП-II»;
• От точности обработки мест под посадку подшипников и замков в щитах для их фиксации относительно корпуса машины; указанные операции должны обеспечить максимальную соосность подшипниковых узлов и отсутствие искажений геометрических форм дорожек качения при посадке подшипников на вал. Посадочные отверстия должны всегда проверяться на соосность с помощью лазерной системы BALTECH LL-9110;
• от свойств подшипниковых щитов, которые при неудачных конструктивных формах могут быть интенсивными излучателями шума, возбуждаемого подшипниками.
В) Аэродинамические силы.
Интенсивность звука вентиляторов и вентиляционных каналов электрической машины зависит от того, насколько хорошо с точки зрения аэродинамики и акустики они спроектированы. Здесь имеется также в виду удачный выбор конструктивных форм и геометрических размеров отдельных элементов вентиляционных путей, по которым проходит охлаждающий воздух, и допустимые скорости воздуха на отдельных участках вентиляционного канала.
Особое внимание здесь уделяется конструированию тонкостенных воздуховодов, которые могут явиться интенсивными излучателями шума. Хорошо выполненная в аэродинамическом отношении электрическая машина не содержит в спектре шума дискретных составляющих.
Г) Механическая неуравновешенность роторов. Ротор создает колебания (вибрации) обычно ощутимые в высокоскоростных машинах с частотами вращения более 3000об/мин.
Уменьшение дисбаланса ротора достигается динамическим уравновешиванием ротора на балансировочном станке BALTECH HBM-7130 или, в особых случаях на месте, в собранной машине с помощью портативного прибора «ПРОТОН Баланс-II». Чрезвычайно важным является процесс изготовления ротора, при котором была бы достигнута максимальная монолитность вращающихся обмоток. Особое значение при проектировании машины имеет расчет критических частот вращения ротора, который определяет геометрию ступеней вала, обеспечивающую достаточное удаление рабочей частоты от критической.
Д) Трение щеток о коллектор или контактные кольца.
Возбуждаемый трением шум является преимущественно высокочастотным, особенно проявляется в крупных машинах постоянного тока с большим щеточным аппратом.
Источник шума и вибраций различных электрических машин приведены в табл.1; в ней показано, в какой очередности по степени интенсивности проявляются те или иные источники в воздушном шуме и вибрации. Очевидно, что при увеличении частоты вращения возрастают колебания (вибрация), возбуждаемые дисбалансом.
По производимому электрическими машинами общему уровню шума на расстоянии L от корпуса машины их можно разделить следующим образом:
1) Крупные электродвигатели постоянного и переменного тока с принудительной вентиляцией (90-105Дб)
2) Крупные двухполюсные турбогенераторы с водородным охлаждением (90-95Дб)
3) Электрические машины постоянного и переменного тока (двигатели, генераторы, преобразователи мощностью до 1000квт) (70-95Дб)
4) Гидрогенераторы (85-95Дб)
Для диагностики электромагнитной части генераторов и электрических машин мы рекомендуем применять анализатор CSI 2140 и программу MotorView (официальный поставщик BALTECH).
Раздел: Оборудование, инструмент → Промышленное оборудование → Источники шума и вибрации электрических машин
Добавлено: 30 июня 2015; 288 просмотров
|
