If you've been experiencing issues with magnetic noise in your electric motors, don't worry – you're not alone.
This type of noise can be caused by a variety of factors, and it's not always easy to determine the root cause.
In this blog post, we'll discuss the causes of magnetic noise in electric motors and provide some solutions that you can try. Let's get started!
All noise originates from mechanical forces that propagate pressure waves through air, liquid or solid materials, and the frequency of noise in the human hearing range is usually between 20 Hz and 20 kHz. Magnetic noise in motors, also called "electromagnetic" or "electrical" noise, is caused by mechanical forces (e.g. pressure) generated by the attractive and repulsive forces of magnetized parts in their alternating magnetic fields. In most cases, this type of noise can be eliminated or reduced by proper design and manufacturing of electric motors.
Ωστόσο, σε ορισμένες περιπτώσεις η πηγή του θορύβου δεν μπορεί να εξαλειφθεί χωρίς να επανασχεδιαστεί ο κινητήρας και σε αυτές τις περιπτώσεις είναι απαραίτητο να ληφθούν μέτρα για την καταστολή ή την απομόνωση του θορύβου. Ακολουθούν μερικές κοινές αιτίες μαγνητικού θορύβου στους ηλεκτρικούς κινητήρες και μερικές πιθανές λύσεις:
Ανισορροπία ή κακή ευθυγράμμιση του ρότορα ή/και του στάτορα.
Λύση: Αυτός ο τύπος θορύβου μπορεί συχνά να εξαλειφθεί με σωστή εξισορρόπηση και ευθυγράμμιση του ρότορα και του στάτη.
Ανισορροπία περιέλιξης ή κακή μόνωση.
Λύση: Αυτός ο τύπος θορύβου μπορεί συχνά να εξαλειφθεί με σωστή μόνωση και ισορροπία των περιελίξεων.
Αδέσποτα μαγνητικά πεδία από άλλο εξοπλισμό ή ρεύματα στην καλωδίωση.
Λύση: Αυτός ο τύπος θορύβου μπορεί συχνά να εξαλειφθεί με την κατάλληλη θωράκιση και φιλτράρισμα των αδέσποτων μαγνητικών πεδίων.
Ελαττωματικά ρουλεμάν ή άξονες που δεν έχουν τοποθετηθεί σωστά.
Λύση: Αυτός ο τύπος θορύβου μπορεί συχνά να εξαλειφθεί με σωστή λίπανση και συντήρηση των ρουλεμάν.
Εκτός από αυτές τις κοινές αιτίες, υπάρχουν και άλλοι παράγοντες που μπορούν να συμβάλουν στον μαγνητικό θόρυβο στους ηλεκτρικούς κινητήρες.
Για παράδειγμα, οι υψηλές θερμοκρασίες μπορεί να προκαλέσουν τη διάσπαση της μόνωσης στις περιελίξεις, με αποτέλεσμα τον θόρυβο.
Οι περιβαλλοντικές συνθήκες όπως η υγρασία και η σκόνη μπορούν επίσης να προκαλέσουν ηλεκτρικό θόρυβο.
Ο μαγνητικός θόρυβος στους κινητήρες μπορεί να προκληθεί από διάφορους παράγοντες, όπως ανισορροπία ή κακή ευθυγράμμιση του ρότορα και/ή του στάτορα, ανισορροπία περιέλιξης ή κακή μόνωση, αδέσποτα μαγνητικά πεδία από άλλο εξοπλισμό ή ρεύματα στην καλωδίωση, ελαττωματικά ρουλεμάν ή άξονες που δεν έχουν τοποθετηθεί σωστά. και υψηλές θερμοκρασίες.
Οι περιβαλλοντικές συνθήκες όπως η υγρασία και η σκόνη μπορούν επίσης να προκαλέσουν ηλεκτρικό θόρυβο.
Το εναλλασσόμενο μαγνητικό πεδίο διεγείρει δονήσεις και θόρυβο με διπλάσια γραμμική συχνότητα (π.χ. βουητό) μόνο όταν ο κινητήρας είναι ενεργοποιημένος και εάν ο θόρυβος σταματήσει αμέσως μετά την απομάκρυνση του ρεύματος, η πηγή είναι μαγνητικός θόρυβος.
Ο μαγνητικός θόρυβος είναι συνήθως η δεύτερη μεγαλύτερη πηγή θορύβου για κινητήρες δύο και τετραπόλων (η αντίσταση στον αέρα είναι η πρώτη).
ίσως η κύρια πηγή θορύβου για έξι ή περισσότερους κινητήρες πόλων.
Αυτό οφείλεται κυρίως στο γεγονός ότι το βάθος των υπολειμματικών τεμαχίων χάλυβα πυριτίου στάτορα σε πυρήνες χαμηλής ταχύτητας είναι μικρότερο από το βάθος του στάτορα σε πυρήνες υψηλής ταχύτητας με λιγότερους πόλους (βλ. Εικόνα 1) και υπολειμματικά τεμάχια χάλυβα πυριτίου σε 2πολικούς και Πυρήνες στάτορα 6 πόλων, που τους καθιστά πιο ευαίσθητους στην παραμόρφωση και παράγουν μεγαλύτερους κραδασμούς πλάτους λόγω μικρότερων δυνάμεων. Οι κινητήρες χαμηλής ταχύτητας με έξι ή περισσότερους πόλους είναι επιρρεπείς σε υψηλότερα επίπεδα θορύβου λόγω των μικρότερων διακένων αέρα και της έκκεντρης επίδρασης της εξαιρετικά κακής εφαρμογής ρουλεμάν και περιβλήματος.
Εάν ο μαγνητικός θόρυβος είναι η κύρια πηγή του, ο συνολικός θόρυβος του κινητήρα αυξάνεται όταν εφαρμόζεται φορτίο.
Συνήθως, η διαφορά στο συνολικό επίπεδο θορύβου χωρίς φορτίο και σε πλήρες φορτίο είναι μικρή για κινητήρες δύο και τετραπόλων, αλλά μπορεί να είναι σημαντική για κινητήρες με έξι ή περισσότερους πόλους.
Οι σχεδιαστές κινητήρων διαχειρίζονται τον μαγνητικό θόρυβο κάνοντας το διάκενο αέρα όσο το δυνατόν μεγαλύτερο (διατηρώντας παράλληλα έναν αποδεκτό συντελεστή ισχύος), μπορούν να μειώσουν τις μαγνητικές δυνάμεις που προκαλούνται από τις διακυμάνσεις του διακένου αέρα και μπορούν να μειώσουν την πυκνότητα ροής του διακένου αέρα χρησιμοποιώντας μακρύτερους πυρήνες, κάτι που γενικά βελτιώνει συντελεστής ισχύος.
Μια άλλη σκέψη είναι ότι οι κλειστές σχισμές δεν οδηγούν σε αυξημένο μαγνητικό θόρυβο, γεγονός που εξηγεί γιατί οι σχεδιαστές προτιμούν τους ρότορες κλειστών σχισμών και επίσης προτιμούν ημίκλειστες σχισμές με ελάχιστα ανοίγματα για στάτορες τυχαίας περιέλιξης, παρόλο που τα ευρύτερα ανοίγματα σχισμών διευκολύνουν τις περιελίξεις. εισάγετε.
Μια σχετική μορφή μαγνητικού θορύβου είναι ο θόρυβος sloshing, ένα σχετικά χαμηλής έντασης, χαμηλής συχνότητας και υψηλής συχνότητας συστατικό του χτυπήματος που μπορεί να είναι απαράδεκτο επειδή είναι διακοπτόμενο.
Σε συνάρτηση με το sloshing, το οποίο είναι πιο έντονο υπό φορτίο, η συχνότητα ποικίλλει άμεσα με το sloshing.
Οι αιτίες μπορεί να περιλαμβάνουν ανοιχτές ράβδους ρότορα ή ακραίους δακτυλίους, αλλά ο θόρυβος ολίσθησης συνήθως σχετίζεται με ένα ελάττωμα ομοιομορφίας στον ρότορα και η θεραπεία είναι ένας νέος ρότορας.
There are several solutions that you can try if you're experiencing magnetic noise in your electric motors:
-Εάν ο θόρυβος σταματήσει αμέσως μετά την απομάκρυνση του ρεύματος, η πηγή είναι πιθανότατα μαγνητικός θόρυβος. Μπορείτε να προσπαθήσετε να μειώσετε τη μαγνητική δύναμη κάνοντας το διάκενο αέρα όσο το δυνατόν μεγαλύτερο (διατηρώντας παράλληλα έναν αποδεκτό συντελεστή ισχύος).
Μπορείτε επίσης να μειώσετε την πυκνότητα ροής του διακένου αέρα χρησιμοποιώντας μακρύτερους πυρήνες, κάτι που γενικά βελτιώνει τον συντελεστή ισχύος.
-Εάν ο θόρυβος είναι η κύρια πηγή του, ο συνολικός θόρυβος του κινητήρα αυξάνεται όταν εφαρμόζεται φορτίο.
Μπορείτε να προσπαθήσετε να διαχειριστείτε τον μαγνητικό θόρυβο κάνοντας το διάκενο αέρα όσο το δυνατόν μεγαλύτερο (διατηρώντας παράλληλα έναν αποδεκτό συντελεστή ισχύος), μειώνοντας τις μαγνητικές δυνάμεις.
-Μια άλλη σκέψη είναι ότι οι κλειστές υποδοχές δεν οδηγούν σε αυξημένο μαγνητικό θόρυβο. Μπορείτε να δοκιμάσετε να χρησιμοποιήσετε ρότορες κλειστής σχισμής και μπορείτε επίσης να προτιμήσετε ημίκλειστες υποδοχές με ελάχιστα ανοίγματα για στάτορες τυχαίας περιέλιξης.
-Μια σχετική μορφή μαγνητικού θορύβου είναι ο θόρυβος sloshing. Σε συνάρτηση με το sloshing, το οποίο είναι πιο έντονο υπό φορτίο, η συχνότητα ποικίλλει άμεσα με το sloshing. Οι αιτίες μπορεί να περιλαμβάνουν ανοιχτές ράβδους ρότορα ή ακραίους δακτυλίους, αλλά ο θόρυβος ολίσθησης συνήθως σχετίζεται με ένα ελάττωμα ομοιομορφίας στον ρότορα και η θεραπεία είναι ένας νέος ρότορας.
If you're still experiencing issues with magnetic noise in your electric motors after trying these solutions, you may need to bring in a professional.
Επικοινωνήστε με το τοπικό σας κατάστημα αυτοκινήτων για βοήθεια.
Η κλίση των σχισμών του ρότορα μπορεί να μειώσει τον μαγνητικό θόρυβο
αλλά δεν υπάρχει συμφωνία σχετικά με τον βέλτιστο αριθμό θυρίδων για κλίση, ή ακόμη και μια ακριβή μέθοδο υπολογισμού της επίδρασής τους στον θόρυβο που δημιουργείται. Μια κοινή σύσταση είναι να γείρετε τον ρότορα με τουλάχιστον μία σχισμή ρότορα ή στάτορα (όποιο έχει λιγότερες υποδοχές). Οποιαδήποτε μικρότερη απόκλιση δεν θα μειώσει σημαντικά τον μαγνητικό θόρυβο και οι μεγαλύτερες αποκλίσεις συνήθως θα μειώσουν την απόδοση του κινητήρα.
Ο μαγνητικός θόρυβος μπορεί επίσης να μειωθεί χρησιμοποιώντας έναν κινητήρα με λιγότερους πόλους. Όσο μεγαλύτερος είναι ο αριθμός των πόλων, τόσο πιο γρήγορα εναλλάσσεται το μαγνητικό πεδίο και τόσο μεγαλύτερος ο θόρυβος που δημιουργείται. Εάν ένας κινητήρας πρέπει να λειτουργεί με υψηλή ταχύτητα για να ανταποκρίνεται στις απαιτήσεις απόδοσης, η μείωση του αριθμού των πόλων συνήθως θα τον ησυχάσει χωρίς να επηρεάσει σημαντικά την απόδοσή του.
Τέλος, η προσθήκη μόνωσης στο περίβλημα του κινητήρα μπορεί να βοηθήσει στη μείωση του μαγνητικού θορύβου. Όσο πιο παχιά είναι η μόνωση, τόσο καλύτερα θα λειτουργήσει, αλλά υπάρχει ένα όριο στο πόσος θόρυβος μπορεί να εξαλειφθεί με αυτόν τον τρόπο. Σε ορισμένες περιπτώσεις μπορεί να χρειαστεί να προσθέσετε πρόσθετη θωράκιση γύρω από τον κινητήρα για την πλήρη εξάλειψη του μαγνητικού θορύβου.
Ακολουθούν μερικές συμβουλές για το πώς να μειώσετε τον μαγνητικό θόρυβο στους ηλεκτρικούς κινητήρες:
- Γείρετε τις υποδοχές του ρότορα
-Χρησιμοποιήστε κινητήρα με λιγότερους πόλους
-Προσθέστε μόνωση στο περίβλημα του κινητήρα
-Προσθέστε θωράκιση γύρω από τον κινητήρα.
Τα ανομοιόμορφα διάκενα αέρα μπορούν να προκαλέσουν μη ισορροπημένη μαγνητική έλξη και ισχυρότερες μαγνητικές δυνάμεις προς την κατεύθυνση του μικρότερου διακένου αέρα, που μπορεί να παραμορφώσουν τον στάτορα, τον ρότορα και το πλαίσιο ενώ δημιουργούν ηλεκτρομαγνητικό θόρυβο και η λειτουργία του κινητήρα σε μειωμένη τάση είναι ένα εύκολο διαγνωστικό εργαλείο.
Η διαρροή lux είναι μια άλλη κοινή αιτία μαγνητικού θορύβου. Η διαρροή μπορεί να μειωθεί χρησιμοποιώντας ένα υλικό μαγνήτη καλύτερης ποιότητας, αυξάνοντας τον αριθμό των στροφών στο πηνίο ή χρησιμοποιώντας έναν πυρήνα φερρίτη.
Οι πυρήνες φερρίτη έχουν σχεδιαστεί ειδικά για να μειώνουν τη διαρροή ροής και συνήθως κατασκευάζονται από κεραμική ένωση.
Είναι σχετικά φθηνά και εύκολα στην εγκατάσταση, η διαρροή solux μπορεί να μειωθεί χρησιμοποιώντας ένα υλικό μαγνήτη καλύτερης ποιότητας, αυξάνοντας τον αριθμό των στροφών στο πηνίο ή χρησιμοποιώντας έναν πυρήνα φερρίτη.
Οι πυρήνες φερρίτη έχουν σχεδιαστεί ειδικά για να μειώνουν τη διαρροή ροής και συνήθως κατασκευάζονται από κεραμική ένωση.
Για παράδειγμα, εάν ο κινητήρας κάνει θόρυβο σε πλήρη τάση, αλλά ακούγεται καλά στο μισό της ονομαστικής τάσης, αναζητήστε κενά αέρα και προβλήματα όπως ακατάλληλα κατεργασμένα περιβλήματα ή ρότορες εκτός πυρήνα.
Οι αιτίες του ανομοιόμορφου διακένου αέρα περιλαμβάνουν: μηχανική κατεργασία ημερολογίου λυγισμένου άξονα στάτορα εκτός πυρήνα ρότορα και μη κεντραρισμένο κιβώτιο ρουλεμάν στο σώμα του ρότορα (ή ρουλεμάν του χιτωνίου) μη κεντραρισμένο ακραίο στήριγμα και προσαρμογή στάτορα χωρίς παραμορφωμένο στο κέντρο περίβλημα.
Σε σύγκριση με τους διπολικούς κινητήρες, οι διαφορές στην κατασκευή έχουν μεγαλύτερο αντίκτυπο στον μαγνητικό θόρυβο των κινητήρων χαμηλής ταχύτητας, επειδή το διάκενο αέρα των τετραπολικών ή πολυπολικών κινητήρων είναι πολύ μικρότερο από τους διπολικούς κινητήρες, γεγονός που τους καθιστά πολύ μικρότερο περιθώριο σφάλματος. Κατά συνέπεια, η ποιότητα κατασκευής των τετραπολικών ή πολυπολικών κινητήρων είναι πιο κρίσιμη.
Ο μαγνητικός θόρυβος μπορεί επίσης να προκληθεί από διαδρομές διαρροής αδέσποτων ροών στην περιέλιξη, οι οποίες μπορούν να ελαχιστοποιηθούν με τη χρήση καλύτερης μόνωσης και στενότερων αποστάσεων περιέλιξης.
Συμπέρασμα.
Ο εντοπισμός της πηγής θορύβου σε έναν κινητήρα είναι συχνά πιο δύσκολος από τη διόρθωσή του, και μια μεθοδική προσέγγιση στη διερεύνηση μπορεί να περιορίσει τις δυνατότητες και να διευκολύνει την επίλυση προβλημάτων.
Εάν ο θόρυβος προκαλείται από κάποιον παράγοντα στο σχεδιασμό του κινητήρα, όπως κατασκευαστικό ελάττωμα ή ανωμαλία, η λύση είναι να βρεθεί η αιτία της δημιουργίας του κύριου μαγνητικού θορύβου στον κινητήρα και να επιλεγεί η κατάλληλη μέθοδος για τη μείωση ή την εξάλειψή τους.
Εάν το άρθρο σας είναι χρήσιμο, αφήστε ένα σχόλιο και θα συνεχίσουμε να ενημερώνουμε περισσότερες χρήσιμες γνώσεις για εσάς. Ευχαριστώ!
Εάν πρέπει να λάβετε προσφορά για ηλεκτροκινητήρα,
Ο κινητήρας Dongchun είναι επαγγελματίας κατασκευαστής ηλεκτροκινητήρων στην Κίνα.
Ελέγξτε από τον κατασκευαστή του ηλεκτροκινητήρα όπως παρακάτω για να λάβετε περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τον ηλεκτροκινητήρα.
Λάβετε μια δωρεάν προσφορά από τον κινητήρα Dongchun
