三相异步电动机异音产生的原因分析
引言
电机就是将电能转化为机械能，为各种设备提供可靠的驱动力。电机的振动和噪声水平是评定电机质量的重要标志之一，振动的强弱不仅影响电机的寿命，而且也是引起噪声的主要原因。电机噪声的形成以及解决方法是十分复杂的，是一个综合性的问题。本文仅就电机噪声的分类、形成原因及实践中总结的解决方法进行阐述。
1、三相异步电动机的基本工作原理
三相异步电动机主要由转子、定子以及其它附属构件（如端盖、轴承和风扇等）构成。如图1（a）所示。三相异步电动机的基本工作原理是：在三相电源同异步电机定子组连通后，定子组会产生三相对称电流，同时会在气体间隙中形成n1转速的基波磁场，其中n1=60fl/p。当基波磁场对转子进行切割时，转子绕组回路中便会产生感应电动势，并产生对应的感应电流。感应电流与气体间隙内的磁场相互作用，便形成了电磁转矩，三相异步电动机正是利用该电磁转矩驱动转子转动，如图1(b)所示。三相异步电动机带动负载转动，便实现了能量的转换和利用。
2、三相异步电动机噪声来源
2.1机械噪声电机定转子摩擦、动平衡破坏、轴承及轴承套磨损以及电机本体共振形成机械噪声。详细产生原因如下:
（1）轴承损坏或装配不良，电动机转动时用听音棒一头放在轴承端盖上，另一头用手指顶住放在耳垂处听轴承转动声音是否均匀、有无周期性的“咕隆、咕隆”声，如有异音说明轴承有问题，一般为轴承严重缺油、油中有杂质、产品质量不合格或轴承磨损造成。
（2）电机转子动平衡破坏，转子不平稳或转轴弯曲引起转子振动，同时使机座发生振动产生噪音。
（3）定、转子铁心松动。
（4）定、转子间气隙不均匀导致相互摩擦。
（5）新绕制的电机，相间绝缘纸或槽突出于槽口外与转子相擦。
（6）构件（端罩、风罩、出线盒盖等）振动。
（7）铁心松散或片间短路、槽齿损坏。
（8）风扇与风罩相擦或风扇不平衡、风吹松动。
（9）机内有杂物，异物进入电动机内。
2.2电磁噪声具体原因如下：
（1）定、转子槽配合不当，铁芯叠压不紧。
（2）定、转子长度配合不好（相差太多）。
（3）转子铁心的径向振动。
（4）绕组节距不对。
（5）转子槽斜度不够。
（6）某一极相组中线圈接反。
（7）并联绕组中有支路断路，定子绕组不对称或匝间短路。
（8）笼型转子的笼条开焊或断开。
（9）电压、频率变化大。电压严重不平衡、频率过高引起电磁声音增大。
2.3空气动力噪声电机转动时，风扇和转子上某些凸出部位使空气产生冲击和摩擦形成空气动力噪声。它随风扇和转子圆周速度的增高而增大。风扇旋转形成一个宽频带的连续噪声，在此项噪声中所占比重较大（尤其是转速在r/min以上的高速电动机）。风扇噪声强度决定于风扇（叶片角度、宽度、电机转速）、进出风口和风道设计不当引起。空气动力噪声的主要部分，约占75%[2]。
3、三相异步电动机噪声的有效控制
3.1合理设计电机的结构，减少噪声
（1）正确选用风扇材质和结构：单项旋转的高速电动机，可采用流线型后倾式离心式风扇，对离心式风扇，带倒向环的比不带倒向环的噪声低；此外，盆式风扇比大刀式风扇噪声低；铝质风扇比尼龙风扇噪声低。
（2）改进风路：加大风扇外缘与风扇罩或端面内腔间隙，取消风道中的障碍，使风流方向平滑，可改善噪声。
（3）定子绕组采用合理的短矩。
（4）异步电动机转子采用相对倾斜的双斜槽结构以减少轴向力；直流电动机采用不均匀气隙。交流电动机采用磁性槽楔，不但可以减少谐波损失提高效率，还可以减少由谐波磁场引起的电磁噪声。
（5）使用中的电机产生“扫膛”时，可适当增大气隙以减少气隙磁密。当电机功率有裕量时，可将转子圆周车去一部分，以增大气隙，消除高次谐波引起的噪声，但在减小的同时，增大了空载电流，并使功率因数有所降低。
3.2确保装配工艺精良
（1）选用高质量的轴承。轴承与转轴或轴承与轴承座之间的配合应适当，并控制好轴承热套时的温度及时间。
（2）转子动平衡不好是产生机械噪声的主要原因，所以要提高转子的动平衡检验精度，尽量减少偏心的影响，保证电动机安装时联轴器的同心度。
（3）润滑油选用合适且无杂质。润滑脂的粘度大，噪声低。但粘度过大时，会有搅拌声。润滑脂充添量对于非密封式轴承，要在轴承内塞满润滑脂，润滑脂可由轴承的一端挤入，由轴承的另一端挤出，使润滑脂填充在轴承内，两端用手指抹平即可。轴承盖内腔所涂的润滑脂量应为轴承室内部空间的1/3—2/3为宜。
（4）不同种类的轴承需按其安装工艺的要求安装轴承装配原则上不允许采用铜棒击打的方法，否则会由于轴承内圈受力不均损伤轴承。采用热套方法装配轴承时，事先要仔细检查轴承与轴颈的配合尺寸，因为热套与冷套不同，热套时套入轴承的过程中，不易发觉轴颈与轴承的配合公差和过盈程度是否适宜。轴承热套后不应移动电机或装配其他附件以防止轴承移位。
3.3其它减噪方式
（1）容量超过10MW，转速超过r/min的大容量高速电动机，采用刚性的隔离罩（内表面粘贴吸音材料）将电机罩起来，是最有效的减噪办法。
（2）在产生气流噪声最强的部分加装有对气流的阻力小，不影响电机散热和装卸方便的消声器。
（3）搬运中避免机座遭受机械撞击。
（4）电动机是从电源吸收电能，转换成机械能再从轴上输出，所以电网中采取动态无功补偿和滤波装置，使电源中的谐波分量符合规范要求，提高供电质量，保证电压、频率合格，三相电压平衡，以控制电机噪声。
（5）电动机运行时轴承盖不应打开；保持电动机的清洁；定期更换润滑油。
4结语
电机产生噪音的原因十分复杂，研究涉及到电磁、机械振动、物理声学、数学等多个学科，本文中我们只简单介绍了三相异步电动机产生噪音的原理，并提出了相应的解决办法，保证机械加工精度和风扇设计的合理性，这样就可以有效降低电机的噪声与振动。同时给出其他故障判断诊断措施。
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