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降低铝机壳电机振动和噪声的几点经验

发布时间:2018-05-16
赵中学 
(石家庄市发改委散装水泥办公室,河北石家庄 050011)
  摘 要:铝壳电机由于其自身材料和加工工艺特点,相比较铸铁壳电机更容易产生噪声.在分析并采取相应的措施后,使之降低到一理想的水平。
  关键词:铝壳电机;低振动;低噪声
  噪声是一种不同强度和不同频率无规律地组合在一起的声音。过大的噪声影响着人们的生活和工作。为了创造适宜的工作环境及保证人的身心健康,必须采取一定的措施,把噪声减小到允许的限度内。
  电机也是一种噪声源,其噪声水平是衡量电机质量的重要指标之一。铝壳电机是用压铸铝合金的机壳和端盖替代传统的灰铸铁结构,相同电磁设计的铝壳电机和铸铁壳电机相比,具有外形美观、重量轻、生产效率高等特点受到市场的欢迎。但由于铝材本身的材料及工艺加工特点,其整机的噪声成为一个必须要解决的课题。针对铝壳电机常见的机械造声和电磁噪声,我们进行分析并采取相应的措施,使之降低到一定的水平。
  1 降低机械噪声的方法
  1.1 轴承的选用 
  轴承是电机里连接定子与转子的精密零件,应选用满足应用要求的优良轴承,不能让轴承成为电机运行时的主要振动源。一般电机专用轴承具有Z2及以上的振动等级。 
  1.2 轴承的正确润滑 
  轴承在填充足量油脂后,应保证滚动体、保持架和滚道之间要有一层均匀的油膜。在这里,滚动体和滚道之间的均匀油膜是主要的,但也不能忽略保持架与滚动体之间润滑问题。为此,我们在对轴承进行注脂时,设计了专门的注脂设备,对每一套轴承滚动体进行多点(根据轴承规格的大小采用6~15点)同时注脂,并且在注脂过成中,边注边转动轴承(内外圈的相对转动)直至将轴承空间加满油脂。 
  1.3 端盖的结构 
  铝材的膨胀系数比铸铁的要高出2倍左右,采用铸铝端盖时,我们采用了加固轴承室的方法:轴承室镶嵌铸铁套。使得轴承外圈和具有相同线性膨胀系数的铁基材料直接形成配合关系。 
  针对在加工过程中,因担心零部件报废,尺寸偏向于最大实体边界,造成与轴承内圈配合的转轴尺寸偏大。如轴承挡图纸尺寸为Φ30(+0.002~+0.011),实际加工尺寸大多Φ30.01,端盖轴承室尺寸Φ62(0~+0.019),实际加工尺寸大多Φ62.0。这种配合对轴承的配合是不利的。将使得轴承内、外圈的过盈量加大,造成滚动体和滚道之间的间隙变小,使得轴承产生异响。我们将以上公差分别进行了调整,轴承挡尺寸Φ30(+0.002~+0.011)改为Φ30(0~+0.009),端盖轴承室尺寸Φ62(0~+0.019)改为Φ62(-0.004~+0.015)。在通过以上调整后,测试结果显示电机的振动和噪声值均有所下降。 
  2 降低电磁噪声的方法
  加工时采取相应的工艺方法,保证电机装配后气隙的均匀性。首先只将机座内膛精加工,而后定子压装采用热套的方法,减少压装过程中机座的变形。在压入有绕组定子铁心后,在对线包进行保护后,采用撑铁芯内膛,精车机座两端止口端面和环面,以保证机座两端止口与机座内膛的同心度。此种加工方法区别于通常铸铁机座完全的加工成成品,直接压装有绕组定子铁芯,便完成定子制作的工艺在设计方案上我们也进行了一些调整,通过增加铁长和线圈匝数,降低电磁密度,来降低电磁噪声。通过采用正弦绕组和选择合适的槽斜度,使气隙磁场力接近正弦波形。 
  设计、制造出低噪声电机,是设计人员和电机制造厂为提高电机市场竞争力而努力的主要目标。相比较铸铁壳电机,铝壳电机在运行时噪声偏大,所以在设计和制造时,分析其噪声产生的原因,在设计和生产制造工艺上进行调整,可有效地降低噪声。
来源:《中小企业管理与科技》2015年35期


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