異步電動(dòng)機(jī)噪聲的判斷與分析

異步電動(dòng)機(jī)噪聲的判斷與分析.慝辿卜養(yǎng)Z中小型三相異步電動(dòng)機(jī)的噪聲可分為通風(fēng)、機(jī)械、電磁三種噪聲。簡(jiǎn)單的區(qū)分標(biāo)志是：因通風(fēng)噪聲由氣體流速?zèng)Q定，所以其噪聲只有在接近額度轉(zhuǎn)速時(shí)才會(huì)明顯。機(jī)械噪聲是只要電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)即有表現(xiàn)，低速時(shí)有間斷或周期性噪聲，高速為連續(xù)性高頻噪聲。電磁聲是在電動(dòng)機(jī)通電后才會(huì)產(chǎn)生，斷電后此噪聲即刻消失。實(shí)用的判斷手法是：利用突然斷電后，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子由額度轉(zhuǎn)速到靜止?fàn)顟B(tài)這一自由旋轉(zhuǎn)過(guò)程中噪聲的變化來(lái)分析噪聲源的性質(zhì)。1：通風(fēng)噪聲的產(chǎn)生和降低噪聲的途徑通風(fēng)噪聲不直接危害電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行，但它產(chǎn)生的音響頻帶很寬。產(chǎn)生此類(lèi)噪聲的主要原因有：（1）：冷卻空氣經(jīng)電動(dòng)機(jī)時(shí)產(chǎn)生的環(huán)流氣體；（2）：風(fēng)扇葉片旋轉(zhuǎn)時(shí)空氣受到?jīng)_擊；（3）：通風(fēng)零部件變形或松動(dòng)；（4）：風(fēng)扇葉片和風(fēng)扇罩形狀不規(guī)則或制作粗糙；（5）：定子繞組端部（為通風(fēng)進(jìn)排口）處理不當(dāng)。通風(fēng)口以同心圓且呈喇叭形的有利于進(jìn)排風(fēng)而降低噪聲。電動(dòng)機(jī)表面光滑，散熱道呈流線型，有利于減少風(fēng)阻和防止氣體渦流形成。使用大阻尼材料（如尼龍塑料）為原料的風(fēng)扇葉片產(chǎn)生噪聲較小。機(jī)翼型風(fēng)葉產(chǎn)生氣體渦流最小。實(shí)踐證明，風(fēng)扇葉片外徑與風(fēng)扇罩間隙大于葉片外徑15%，可使噪聲將2-3分貝。風(fēng)葉上有損傷或電動(dòng)機(jī)散熱道上有毛刺，極易產(chǎn)生高頻噪聲。風(fēng)扇罩部分堵塞后，進(jìn)風(fēng)口截面積減小，氣體阻力加大而產(chǎn)生呼呼聲響。軸流式風(fēng)扇葉較離心式風(fēng)葉噪聲降低8%。風(fēng)扇罩松動(dòng)后會(huì)產(chǎn)生一種輕微的金屬敲擊聲。風(fēng)扇罩柵格碰凹后，與風(fēng)扇葉相碰撞，發(fā)出金屬摩擦聲，風(fēng)扇葉軸向松動(dòng)也可產(chǎn)生類(lèi)似情況。固定風(fēng)扇時(shí)靠近電動(dòng)機(jī)端蓋或葉片變形與端蓋相摩擦，產(chǎn)生不間斷的刺耳噪聲。定子繞組應(yīng)繞制均勻，捆扎牢固，端部整形最好用專(zhuān)用磨具成形，利于氣體流動(dòng)，減少氣體阻力和沖擊及防止渦流的形成。轉(zhuǎn)子和其端部鼠籠條在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的氣流擴(kuò)散，可發(fā)出較寬頻帶的音頻聲，但多為風(fēng)扇引起的噪聲所掩蓋。開(kāi)啟式和大型電動(dòng)機(jī)定、轉(zhuǎn)子均有徑向通風(fēng)道，正常情況就是脈沖氣流，若在通風(fēng)道有突出障礙物則可形成具有離散頻率的汽笛音頻聲。2：機(jī)械噪聲癥狀判斷與防止在電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)部件中軸承的工作狀態(tài)最為惡劣，軸承故障噪聲機(jī)會(huì)較多。軸承在負(fù)荷力作用下各零件發(fā)生變形，而旋轉(zhuǎn)和變形所引起受力或傳動(dòng)部件的摩擦與振動(dòng)是其發(fā)出噪聲的根源。軸承徑向或軸向游隙過(guò)小將增加滾動(dòng)摩擦力，運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生一種金屬擠壓力。若游隙過(guò)大，不但使軸承受力不均，而且使電機(jī)定轉(zhuǎn)子間氣隙發(fā)生變化，均使噪聲增大，溫升提高，振動(dòng)加劇。軸承的游隙為8-15um,現(xiàn)場(chǎng)一般難以測(cè)量，靠手感來(lái)判斷。選用軸承應(yīng)考慮到：（1）軸承與軸及端蓋的配合導(dǎo)致的游隙縮小。（2）工作時(shí)內(nèi)外圈的溫差造成游隙變化。（3）軸和端蓋因膨脹系數(shù)不同致使游隙改變。軸承額度壽命喲60000h,因使用維修不當(dāng)，實(shí)際有效使用壽命僅為額定值的20-40％。軸承和軸配合采用基孔制，且軸承的內(nèi)徑公差是負(fù)方向，所以配合較緊，若沒(méi)有正確的工藝和適當(dāng)?shù)墓ぞ撸瑯O易在裝配過(guò)程中損傷軸承和軸頸。拆卸軸承應(yīng)使用專(zhuān)用拉具。使用壓力機(jī)（千斤頂）裝配軸承的辦法有兩種：（1）軸靜止，把軸承壓到轉(zhuǎn)軸上；為保證軸承端正并壓到位，應(yīng)加工一內(nèi)徑比軸大2mm,壁厚10mm左右裝配管。（2）小型電機(jī)把軸承固定，將軸壓人軸承內(nèi)，為此應(yīng)在軸承下墊內(nèi)徑比軸承內(nèi)徑大2mm的兩半圓墊片。因端蓋與軸承配合采用基軸制,一般裝配困難較小。端蓋因加工不同心或轉(zhuǎn)軸彎曲而產(chǎn)生偏心,轉(zhuǎn)動(dòng)后使軸承摩擦力和噪聲加大。軸承內(nèi)潤(rùn)滑脂過(guò)多,中低速運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生液擊聲響,高速時(shí)會(huì)出現(xiàn)不均勻的泡沫聲；這是因潤(rùn)滑脂在滾珠攪動(dòng)下,其分子內(nèi)外摩擦加劇而稀釋所造成。嚴(yán)重稀釋的潤(rùn)滑脂滲漏到定子繞組上,妨礙其散熱并影響其絕緣。通常潤(rùn)滑脂充填軸承空間2/3為宜.軸承缺油時(shí)會(huì)產(chǎn)生一種聲音,高速則為吱吱聲,并伴隨有冒煙跡象。潤(rùn)滑脂中雜物帶入軸承內(nèi),可能產(chǎn)生斷續(xù)而不規(guī)則的石子破碎聲,這是因雜物在滾珠帶動(dòng)下其位置變化無(wú)常所致。據(jù)統(tǒng)計(jì),軸承損壞原因中潤(rùn)滑脂污染占30%左右。為便于保管和使用,若能生產(chǎn)牙膏狀的各種型號(hào)潤(rùn)滑脂將會(huì)受到消費(fèi)者歡迎。軸承內(nèi)部產(chǎn)生周期性的咔噔聲,用手轉(zhuǎn)動(dòng)感到某點(diǎn)很吃力,則應(yīng)懷疑滾道上有點(diǎn)蝕或撕脫現(xiàn)象。軸承內(nèi)發(fā)出斷續(xù)的哽哽聲,人工轉(zhuǎn)動(dòng)可有不固定死點(diǎn),此情況說(shuō)明滾珠破碎或滾珠架損壞。軸與軸承松動(dòng)不嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生不連貫的金屬摩擦聲,嚴(yán)重時(shí)發(fā)生啃軸故障,旋轉(zhuǎn)困難。軸承外圈在端蓋孔中爬行時(shí),會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈且不均勻的低頻噪聲和振動(dòng)（帶有徑向負(fù)荷后則可能消失）。在軸或端蓋上鑲套及在軸頸上堆焊在車(chē)削都能根除松動(dòng)。因條件所限，用環(huán)氧樹(shù)脂粘膠可修復(fù)輕微松動(dòng)，但嚴(yán)重時(shí)（0.3mm以上）此法難以保證同心位置。在軸頸上滾花或人為制造均勻的毛刺麻點(diǎn)作為防止軸頸松動(dòng)的一項(xiàng)應(yīng)急措施，雖然可速見(jiàn)成效，但重復(fù)使用可能性小，所以此法應(yīng)用受到一定限制。因軸承內(nèi)外環(huán)均系薄形零件而易變形，若軸上存在波紋就會(huì)反應(yīng)到軸承內(nèi)外環(huán)上而產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲，所以就要求軸頸粗糙度小于0.8,。因碰撞或裝拆軸承時(shí)猛烈敲擊而使軸頸變彎、或端蓋孔橢圓及軸承損壞嚴(yán)重，可使氣隙異常，輕度時(shí)單邊磁拉力使電機(jī)性能變壞，嚴(yán)重時(shí)造成定轉(zhuǎn)子掃膛故障，人力盤(pán)車(chē)很難旋轉(zhuǎn)一周，此時(shí)啟動(dòng)困難，并有冒煙可能，機(jī)身振動(dòng)劇烈，聲音深沉如牛吼。端蓋上有裂縫或緊固螺栓松動(dòng)，可使同心度失常，形成振動(dòng)和噪聲加劇，甚至不能轉(zhuǎn)動(dòng)。軸承徑向負(fù)載大于軸向時(shí)，每個(gè)滾珠上受力不同，甚至只有幾個(gè)滾珠受力，此時(shí)滾珠與滾道間接觸變形，旋轉(zhuǎn)是這種變形為周期性，軸心也隨之振動(dòng)并發(fā)出噪聲。地腳螺栓、基礎(chǔ)不牢振動(dòng)和噪聲隨負(fù)荷輕重變化，此噪聲頻率低且振幅較高，如不及時(shí)排除則連續(xù)損壞軸承。定子繞組絕緣物高出槽口并與轉(zhuǎn)子相摩擦?xí)r，雖不影響電機(jī)運(yùn)行，但卻能發(fā)出一種聲強(qiáng)不大但教清脆的嘩啦聲，此音頻由轉(zhuǎn)子槽數(shù)和轉(zhuǎn)速?zèng)Q定。軸承存在故障一般伴隨振動(dòng)與高溫，用手背緊靠軸承部位堅(jiān)持兩分鐘，表明溫度在65°C以下，否則應(yīng)考慮軸承的工作狀態(tài)是否正常（用手背接觸漏電外殼時(shí)會(huì)自然收縮而脫離危險(xiǎn)）。其他傳動(dòng)件振動(dòng)所發(fā)出的噪聲，可與軸承故障混淆，實(shí)際上有時(shí)軸承僅起傳遞作用。聯(lián)軸器安裝傾斜不同心度超過(guò)0.02mm就可產(chǎn)生振動(dòng)，不同心度大于0.08mm，振動(dòng)與噪聲加劇。把醫(yī)用聽(tīng)診器的聽(tīng)頭改為橡皮管便于和殼體接觸來(lái)監(jiān)測(cè)，可有效排除現(xiàn)場(chǎng)中其他聲響干擾，同時(shí)也能準(zhǔn)確判斷噪聲產(chǎn)生的具體部位，但要適當(dāng)調(diào)節(jié)傳聲通道截面積（管徑），否則噪聲振耳難以忍受。3：電磁噪聲原因與分析電磁方面的正常噪聲主要來(lái)源于：（1）：鐵心內(nèi)磁帶伸縮所引起的兩倍于電磁頻率的蜂鳴音響。（2）:轉(zhuǎn)子導(dǎo)體在旋轉(zhuǎn)經(jīng)過(guò)定子磁極時(shí)，氣隙中磁勢(shì)產(chǎn)生溝槽諧波力作用在轉(zhuǎn)子上使其振動(dòng)并發(fā)出噪聲，此音頻由轉(zhuǎn)子槽數(shù)和轉(zhuǎn)速?zèng)Q定。上述兩種噪聲合成表現(xiàn)為交流嗡嗡聲，負(fù)荷加重后此聲稍加深沉。缺相運(yùn)行時(shí)嗡聲加劇，電流、溫升、振動(dòng)明顯加大，轉(zhuǎn)速下降，這是因負(fù)序轉(zhuǎn)矩存在，合成轉(zhuǎn)矩下降而導(dǎo)致轉(zhuǎn)差增大之緣故。缺相啟動(dòng)相當(dāng)于制動(dòng)狀態(tài)的堵轉(zhuǎn)，△形接繞組兩相繞組可產(chǎn)生移進(jìn)磁場(chǎng)，因而有一定啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，但已非旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，所以空載啟動(dòng)可能發(fā)生轉(zhuǎn)向不定癥狀，輕負(fù)荷啟動(dòng)時(shí)間延長(zhǎng)且產(chǎn)生沉重的吭吭聲響，猶如定轉(zhuǎn)子相擦之故障而難以啟動(dòng)，但用人力轉(zhuǎn)動(dòng)靈活自如，無(wú)異常。顯然通電的兩相繞組易燒毀。用鉗形電流表測(cè)電機(jī)三相引線總電流（理論上要求為零值），若其值為1/5線電流以上時(shí)及應(yīng)認(rèn)為是缺相依據(jù)。繞組內(nèi)部斷路或Y形缺相則啟動(dòng)困難，用雙臂電橋測(cè)其內(nèi)阻不會(huì)平衡。電控器件或饋線一相斷路后在電機(jī)端測(cè)三相對(duì)地應(yīng)有明顯差別，但若屬于接觸電阻增大之故障則三相電壓差別不懸殊，因電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于接觸電阻值，根據(jù)串聯(lián)電阻分壓關(guān)系式可知電壓大部分降落在內(nèi)阻較大的電壓表上。如RTO熔斷的，電弧使熔體飛濺在受潮的石英砂填料上，使其成為一個(gè)數(shù)十歐姆的導(dǎo)電器件。可見(jiàn)用試電筆或電壓表的測(cè)試結(jié)果來(lái)作為是否缺相的依據(jù)，無(wú)疑會(huì)把判斷引人歧途。供電變壓器是否缺相，可用測(cè)其中性點(diǎn)電壓或中性線中電流值來(lái)確定教為簡(jiǎn)便。因變壓器三相磁路封閉及二次繞組并聯(lián)各種負(fù)荷較多之故，當(dāng)高壓缺相后二次三相電壓可能相差無(wú)幾而使判斷失誤。定子繞組有輕微的接觸不良或漏電時(shí)會(huì)產(chǎn)生微弱的嘶嘶放電聲，較嚴(yán)重時(shí)將成噼啪聲甚至冒煙起火。Y接誤為△接或電壓偏高時(shí)嗡聲宏亮，電流升高，轉(zhuǎn)速稍有上升。△接誤為Y接或超載運(yùn)行時(shí)嗡聲沉重發(fā)悶，機(jī)身振動(dòng)轉(zhuǎn)速稍有下降，電流增加。調(diào)整變壓器分接頭位置可解決供電系統(tǒng)電壓偏低問(wèn)題。局部電壓偏低應(yīng)考慮力率不高，線損過(guò)大或供電線距過(guò)長(zhǎng)。移相電容器分散安裝，對(duì)于補(bǔ)償端電壓和減少線損都是有益的。轉(zhuǎn)子或定子鐵心整體松動(dòng)后，在啟動(dòng)、停車(chē)或負(fù)載突變時(shí)會(huì)產(chǎn)生金屬撞擊聲。鐵心內(nèi)部有氣隙或松動(dòng)時(shí)偶爾會(huì)產(chǎn)生不規(guī)則的蛙叫聲。鐵心軸向位移而不能復(fù)原，導(dǎo)致鐵心有效截面積及繞組阻抗減小，電流和噪聲距增，啟動(dòng)特性和效率下降。因拆除繞組方法不當(dāng)把定子端部硅鋼片拉開(kāi)，運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生金屬片抖動(dòng)聲，同時(shí)對(duì)繞組絕緣也有威脅，用粘膠或取掉個(gè)別有害硅鋼片，對(duì)電機(jī)的整體性能無(wú)妨礙。一相接反后運(yùn)行中與缺相類(lèi)似，空試時(shí)在外力作用下方可啟動(dòng)且轉(zhuǎn)向不定，帶負(fù)荷啟動(dòng)