Tiếng ồn là một vấn đề lớn trong ứng dụng động cơ DC. Làm thế nào để giảm tiếng ồn của động cơ DC cũng là đối tượng nghiên cứu chính của các nhà sản xuất động cơ DC khác nhau. Ví dụ, động cơ micro DC vẫn ổn và hầu như không có tiếng ồn trong sản phẩm. Động cơ DC công nghiệp quy mô lớn Tiếng ồn gần như không thể chịu đựng được.
01 Tiếng ồn không khí
Động cơ DC lớn sẽ được trang bị quạt. Đây là nguồn tiếng ồn không khí chính. Nó được tạo ra bởi luồng không khí. Kích thước và hình dạng của quạt, tốc độ của động cơ DC và đường dẫn không khí đều quyết định kích thước của tiếng ồn. Chúng ta có thể xem xét một công thức mối quan hệ tần số cơ bản (Fv) cho tiếng ồn không khí
Fv = Nn / 60 (Hz)
N: số lượng cánh quạt;
n: Tốc độ của động cơ DC.
Điều đó có nghĩa là, đường kính của quạt càng lớn thì tiếng ồn không khí của động cơ DC càng lớn. Có thể giả định rằng việc giảm 10% đường kính của quạt có thể làm giảm tiếng ồn 2-3dB. Khi khoảng cách giữa mép cánh quạt và buồng thông gió quá nhỏ, một tiếng ồn giống như còi sẽ được tạo ra, rất sắc nét và khắc nghiệt. Hình dạng và cấu trúc không hợp lý của cánh quạt sẽ gây ra tiếng ồn xoáy không khí. Ngoài ra, độ cứng của quạt là không đủ, và tác động của luồng không khí sẽ tạo ra rung động và tiếng ồn.
Loại tiếng ồn này chỉ xảy ra trong động cơ DC công nghiệp. Theo các nguyên nhân gây ra tiếng ồn không khí, một loạt các biện pháp được áp dụng để giảm tiếng ồn không khí, chẳng hạn như thiết kế hợp lý để cải thiện cấu trúc quạt và hình dạng cánh quạt để tránh tạo ra dòng điện xoáy. Giảm thiểu đường kính của quạt càng nhiều càng tốt để đảm bảo luồng không khí trơn tru và giảm ma sát va chạm không khí. Ngoài ra, cách âm cũng có thể được sử dụng để giảm tiếng ồn của động cơ DC và vật liệu hấp thụ âm thanh có thể được đặt gần ống dẫn khí xuyên tâm của stato. Ngoài ra còn có một phương pháp đơn giản để bao quanh động cơ DC bằng các tấm thép hoặc ván gỗ. Theo các thử nghiệm, nó có thể giảm khoảng 20 decibel. Tiếng ồn, nhưng điều này không thân thiện với sự tản nhiệt của động cơ DC, và sẽ làm tăng không gian chiếm dụng.
02 Tiếng ồn cơ học
Tiếng ồn cơ học của động cơ DC chủ yếu là tiếng ồn của ma sát giữa bàn chải carbon và cổ góp (không có động cơ DC không chổi than), tiếng ồn ổ trục và tiếng ồn mất cân bằng rôto.
Cấu trúc bàn chải carbon Động cơ TF DC
Bản vẽ tháo gỡ động cơ DC TF
(1) Trong động cơ DC, ngoại trừ động cơ DC không chổi than không có bàn chải và cổ góp, có hai thứ này. Ma sát liên tục của chúng với nhau sẽ tạo ra tiếng ồn, và chúng giống như những người sử dụng cổ góp bán nhựa. , độ tròn bề mặt không tốt, tiếng ồn ma sát sẽ lớn hơn. Tần số tiếng ồn ma sát (fk) của bàn chải và cổ góp carbon được công bố như sau: fk = k (n / 60) (Hz)
k là số đoạn cổ góp. Một điểm khác là cấu trúc của giá đỡ bàn chải carbon không chắc chắn, điều này cũng sẽ làm tăng tiếng ồn. Tôi tin rằng mọi người đều hiểu nguyên tắc này. Do đó, để giảm tiếng ồn này, cần phải kiểm soát độ tròn của cổ góp. Đảm bảo hoàn thiện bề mặt tốt và sử dụng giá đỡ bàn chải carbon rắn để giảm tiếng ồn hoặc sử dụng động cơ DC không chổi than, tự nhiên không có tiếng ồn như vậy nếu không có bàn chải và cổ góp.
(2) Tiếng ồn ổ trục được gây ra bởi các gợn sóng, hố và độ nhám của vòng trong và vòng ngoài của ổ trục động cơ DC. Sau các thí nghiệm, mức áp suất âm thanh tiếng ồn tỷ lệ thuận với tích của chiều cao nếp gấp và số nếp gấp trên bề mặt lăn. Ngoài ra, kích thước của khe hở xuyên tâm cũng ảnh hưởng đến tiếng ồn. Giảm khoảng sáng gầm xe xuyên tâm có thể làm giảm tiếng ồn. Tuy nhiên, ổ trục có khe hở xuyên tâm nhỏ cần được sử dụng trong vỏ và nắp cuối với độ đồng tâm cao giữa hai buồng ổ trục, và Các yêu cầu về tính đồng trục của rôto được tăng lên. Tất nhiên, chất lượng của mỡ bôi trơn cũng là một trong những lý do. Ngoài ra, lỗi lắp đặt ổ trục động cơ DC cũng sẽ làm tăng tiếng ồn. Nếu lỗi lắp đặt của ổ trục vượt quá một giá trị tới hạn nhất định, tiếng ồn của ổ trục sẽ tăng mạnh và góc tới hạn sẽ tăng lên khi giảm khe hở xuyên tâm của ổ trục. giảm.
Để giảm tiếng ồn ổ trục của động cơ DC, chất lượng xử lý của ổ trục là rất quan trọng. Tất nhiên, việc lựa chọn mỡ bôi trơn không nên mơ hồ, điều này có thể làm giảm tiếng ồn trong động cơ DC rất tốt.
(3) Giải pháp cho tiếng ồn không cân bằng của rôto là rôto của động cơ DC cần được kiểm tra nghiêm ngặt về cân bằng động để giảm lượng không cân bằng rôto.
03 Nhiễu điện từ
Lực điện từ xen kẽ trong khe hở không khí giữa stato và rôto của động cơ dc sẽ gây ra rung động và tiếng ồn của stato và rôto của động cơ. Vì từ trường khe hở không khí không chỉ có sóng cơ bản mà còn có một loạt các sóng hài cao hơn, sự tương tác của các từ trường này sẽ tạo ra các lực định kỳ, và cả sóng cơ bản và lực điện từ hài hòa cao hơn sẽ gây ra rung động và tiếng ồn.
Sự phân bố tần số của âm thanh điện từ chủ yếu nằm trong khoảng 100-4000Hz. Độ lớn của cường độ rung và tiếng ồn có liên quan đến cường độ của lực điện từ và độ cứng của stato và rôto. Khi lực điện từ kích thích rung động phù hợp với tần số tự nhiên của thành phần rung, sự cộng hưởng sẽ xảy ra, và rung động và tiếng ồn sẽ tăng lên đáng kể. Lực điện từ có một thành phần xuyên tâm và một thành phần tiếp tuyến. Thành phần xuyên tâm của lực điện từ đóng một vai trò quan trọng trong việc gây ra rung động và tiếng ồn của động cơ. Nó làm cho lõi stato tạo ra rung động xuyên tâm, và tiếng ồn do rung động xuyên tâm tạo ra là thành phần chính của nhiễu điện từ của động cơ. Khi sử dụng đấm rôto khe lẻ, tiếng ồn do khe cắm gây ra trở thành phần quan trọng nhất của nhiễu điện từ. Trong quá trình hoạt động của động cơ, lõi rôto của khe được đánh số lẻ định kỳ chịu sự thay đổi của lực kéo từ đơn phương.
Theo hình trên (1), vòng cung cực từ phía trên bao phủ ba khe rôto, trong khi vòng cung cực từ phía dưới chỉ bao gồm hai khe rôto. Lúc này, lực kéo từ trên lớn, lực kéo từ dưới nhỏ, làm cho lõi stato di chuyển lên trên. xu hướng của. Khi rôto quay nửa khoảng cách khe cắm, như trong Hình (2), vòng cung cực từ thấp hơn bao phủ ba khe rôto, trong khi hợp âm cực từ trên chỉ bao phủ hai rãnh rôto và lực căng từ tại thời điểm này bắt đầu từ Với sự thay đổi, lực kéo từ tính thấp hơn lớn và lực kéo từ trên nhỏ, vì vậy lõi stato có xu hướng di chuyển xuống dưới. Do đó, trong quá trình quay của rôto, lõi stato rung theo định kỳ lên xuống. Theo cách tương tự, rôto phải chịu lực kéo từ đơn phương thay đổi định kỳ, khiến rôto rung.
Khi sử dụng rôto hai khe, tình huống trên không xảy ra, nhưng khi rôto quay, vị trí khe thay đổi, gây ra từ trường xung trong khe hở không khí và cũng có thể gây ra rung động.
Trong nhiễu điện từ, ngoài tiếng ồn được tạo ra bởi các lý do trên, do các thành phần điều hòa bậc cao trong dòng điện, từ trường hài hòa được tạo ra trong stato và khí rôto, và mô-men xoắn không đồng đều cũng sẽ được tạo ra, gây ra rung động và tiếng ồn.
Vì nhiễu điện từ không chiếm một phần nhỏ trong tổng tiếng ồn của động cơ, nên các biện pháp thường được thực hiện để giảm nhiễu điện từ trong thiết kế và sản xuất động cơ. Tuy nhiên, khi có yêu cầu quá cao để hạn chế tiếng ồn (chẳng hạn như động cơ bơm nước điều hòa không khí và các trường hợp khác được sử dụng cho các yêu cầu về điện và tiếng ồn trong nhà tương đối cao), và khi tiếng ồn không khí và tiếng ồn cơ học đã được triệt tiêu hiệu quả, độ dốc của rôto có thể được sử dụng. Các khe cắm, tăng khe hở không khí stato và rôto và giảm mật độ từ thông và các biện pháp khác để giảm nhiễu điện từ.
