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.
Cependant, dans certains cas, la source du bruit ne peut pas être éliminée sans reconcevoir le moteur, et dans ces cas, il est nécessaire de prendre des mesures pour supprimer ou isoler le bruit. Voici quelques causes courantes de bruit magnétique dans les moteurs électriques et quelques solutions possibles :
Déséquilibre ou désalignement du rotor et/ou du stator.
Solution : Ce type de bruit peut souvent être éliminé par un équilibrage et un alignement corrects du rotor et du stator.
Déséquilibre d'enroulement ou mauvaise isolation.
Solution : Ce type de bruit peut souvent être éliminé par une bonne isolation et un bon équilibre des enroulements.
Champs magnétiques parasites provenant d'autres équipements ou courants dans le câblage.
Solution : Ce type de bruit peut souvent être éliminé par un blindage et un filtrage appropriés des champs magnétiques parasites.
Roulements défectueux ou arbres mal installés.
Solution : Ce type de bruit peut souvent être éliminé par une lubrification et un entretien appropriés des roulements.
Outre ces causes courantes, d'autres facteurs peuvent contribuer au bruit magnétique dans les moteurs électriques.
Par exemple, des températures élevées peuvent provoquer la rupture de l'isolation des enroulements, entraînant du bruit.
Les conditions environnementales telles que l'humidité et la poussière peuvent également provoquer des parasites électriques.
Le bruit magnétique dans les moteurs peut être causé par divers facteurs, notamment un déséquilibre ou un désalignement du rotor et/ou du stator, un déséquilibre des enroulements ou une mauvaise isolation, des champs magnétiques parasites provenant d'autres équipements ou des courants dans le câblage, des roulements défectueux ou des arbres mal installés, et des températures élevées.
Les conditions environnementales telles que l'humidité et la poussière peuvent également provoquer des parasites électriques.
Le champ magnétique alternatif excite des vibrations et du bruit à deux fois la fréquence linéaire (par exemple, un bourdonnement) uniquement lorsque le moteur est sous tension, et si le bruit s'arrête immédiatement après la mise hors tension, la source est le bruit magnétique.
Le bruit magnétique est généralement la deuxième plus grande source de bruit pour les moteurs à deux et quatre pôles (la résistance au vent est la première).
peut-être la principale source de bruit pour les moteurs à six pôles ou plus.
Cela est principalement dû au fait que la profondeur des pièces d'acier au silicium résiduelles du stator dans les noyaux à basse vitesse est inférieure à la profondeur du stator dans les noyaux à grande vitesse avec moins de pôles (voir Figure 1) et les pièces d'acier au silicium résiduelles dans les noyaux bipolaires et Noyaux de stator à 6 pôles, ce qui les rend plus susceptibles de se déformer et produit des vibrations de plus grande amplitude en raison de forces plus faibles. Les moteurs à basse vitesse à six pôles ou plus sont sujets à des niveaux de bruit plus élevés en raison des entrefers plus petits et de l'effet excentrique des ajustements de roulement et de logement très médiocres.
Si le bruit magnétique est sa principale source, le bruit global du moteur augmente lorsqu'une charge est appliquée.
En règle générale, la différence de niveau de bruit total à vide et à pleine charge est faible pour les moteurs à deux et quatre pôles, mais peut être significative pour les moteurs à six pôles ou plus.
Les concepteurs de moteurs gèrent le bruit magnétique en rendant l'entrefer aussi grand que possible (tout en maintenant un facteur de puissance acceptable), ils peuvent réduire les forces magnétiques causées par les variations d'entrefer et ils peuvent réduire la densité de flux de l'entrefer en utilisant des noyaux plus longs, ce qui améliore généralement facteur de puissance.
Une autre considération est que les fentes fermées n'entraînent pas d'augmentation du bruit magnétique, ce qui explique pourquoi les concepteurs préfèrent les rotors à fentes fermées, et ils préfèrent également les fentes semi-fermées avec des ouvertures minimales pour les stators à enroulement aléatoire, même si des ouvertures de fente plus larges facilitent les enroulements. insérer.
Une forme connexe de bruit magnétique est le bruit de ballottement, une composante de battement à volume relativement faible, basse fréquence et haute fréquence qui peut être gênante car elle est intermittente.
En fonction du ballottement, plus prononcé en charge, la fréquence varie directement avec le ballottement.
Les causes peuvent inclure des barres de rotor ouvertes ou des bagues d'extrémité, mais le bruit de glissement est généralement associé à un défaut d'uniformité dans le rotor, et le remède est un nouveau rotor.
There are several solutions that you can try if you're experiencing magnetic noise in your electric motors:
-Si le bruit s'arrête immédiatement après la mise hors tension, la source est probablement un bruit magnétique. Vous pouvez essayer de réduire la force magnétique en rendant l'entrefer le plus grand possible (tout en maintenant un facteur de puissance acceptable).
Vous pouvez également réduire la densité de flux de l'entrefer en utilisant des noyaux plus longs, ce qui améliore généralement le facteur de puissance.
-Si le bruit est sa source principale, le bruit global du moteur augmente lorsqu'une charge est appliquée.
Vous pouvez essayer de gérer le bruit magnétique en rendant l'entrefer aussi grand que possible (tout en maintenant un facteur de puissance acceptable), en réduisant les forces magnétiques.
-Une autre considération est que les fentes fermées n'entraînent pas d'augmentation du bruit magnétique. Vous pouvez essayer d'utiliser des rotors à fentes fermées, et vous pouvez également préférer des fentes semi-fermées avec des ouvertures minimales pour les stators à enroulement aléatoire.
-Une forme connexe de bruit magnétique est le bruit de ballottement. En fonction du ballottement, plus prononcé en charge, la fréquence varie directement avec le ballottement. Les causes peuvent inclure des barres de rotor ouvertes ou des bagues d'extrémité, mais le bruit de glissement est généralement associé à un défaut d'uniformité dans le rotor, et le remède est un nouveau rotor.
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.
Contactez votre magasin automobile local pour obtenir de l'aide.
L'inclinaison des fentes du rotor peut réduire le bruit magnétique
mais il n'y a pas d'accord sur le nombre optimal de fentes à incliner, ni même sur une méthode précise de calcul de leur effet sur le bruit généré. Une recommandation courante consiste à incliner le rotor avec au moins une fente de rotor ou de stator (selon celle qui a le moins de fentes); toute déviation plus petite ne réduira pas de manière significative le bruit magnétique, et des déviations plus importantes réduiront généralement les performances du moteur.
Le bruit magnétique peut également être réduit en utilisant un moteur avec moins de pôles. Plus le nombre de pôles est élevé, plus le champ magnétique alterne rapidement et plus le bruit généré est important. Si un moteur doit fonctionner à grande vitesse pour répondre à ses exigences de performance, la réduction du nombre de pôles le calmera généralement sans affecter de manière significative sa sortie.
Enfin, l'ajout d'une isolation au carter du moteur peut aider à réduire le bruit magnétique. Plus l'isolation est épaisse, mieux cela fonctionnera, mais il y a une limite à la quantité de bruit qui peut être éliminée de cette manière. Dans certains cas, il peut être nécessaire d'ajouter un blindage supplémentaire autour du moteur pour éliminer complètement le bruit magnétique.
Voici quelques conseils pour réduire le bruit magnétique dans les moteurs électriques :
-Inclinez les fentes du rotor
-Utiliser un moteur avec moins de pôles
-Ajouter une isolation au carter du moteur
-Ajouter un blindage autour du moteur.
Des entrefers inégaux peuvent provoquer une traction magnétique déséquilibrée et des forces magnétiques plus fortes dans la direction du plus petit entrefer, ce qui peut déformer le stator, le rotor et le châssis tout en créant un bruit électromagnétique, et faire fonctionner le moteur à tension réduite est un outil de diagnostic facile.
la fuite de lux est une autre cause fréquente de bruit magnétique. Les fuites peuvent être réduites en utilisant un matériau magnétique de meilleure qualité, en augmentant le nombre de tours dans la bobine ou en utilisant un noyau de ferrite.
Les noyaux de ferrite sont spécialement conçus pour réduire les fuites de flux et sont généralement fabriqués à partir d'un composé céramique.
Ils sont relativement bon marché et faciles à installer, les fuites de solux peuvent être réduites en utilisant un matériau magnétique de meilleure qualité, en augmentant le nombre de tours dans la bobine ou en utilisant un noyau de ferrite.
Les noyaux de ferrite sont spécialement conçus pour réduire les fuites de flux et sont généralement fabriqués à partir d'un composé céramique.
Par exemple, si le moteur fait du bruit à pleine tension mais sonne bien à la moitié de la tension nominale, recherchez les entrefers et les problèmes tels que des boîtiers mal usinés ou des rotors hors noyau.
Les causes d'un entrefer irrégulier sont les suivantes : rotor hors noyau stator hors noyau tordu usinage du tourillon de l'arbre et corps du rotor non centré boîtier de roulement (ou palier lisse) support d'extrémité et ajustement du stator non centré boîtier déformé.
Par rapport aux moteurs bipolaires, les différences de fabrication ont un impact plus important sur le bruit magnétique des moteurs à basse vitesse, car l'entrefer des moteurs tétrapolaires ou multipolaires est beaucoup plus petit que les moteurs bipolaires, ce qui les rend marge d'erreur beaucoup plus faible. par conséquent, la qualité de fabrication des moteurs tétrapolaires ou multipolaires est plus critique.
Le bruit magnétique peut également être causé par des chemins de fuite de flux parasites dans l'enroulement, qui peuvent être minimisés en utilisant une meilleure isolation et des dégagements d'enroulement plus serrés.
Conclusion.
Identifier la source du bruit dans un moteur est souvent plus difficile que de le corriger, et une approche méthodique de l'investigation peut réduire les possibilités et faciliter la résolution des problèmes.
Si le bruit est causé par un facteur dans la conception du moteur, tel qu'un défaut de fabrication ou une anomalie, la solution consiste à trouver la cause de la génération de bruit magnétique majeur dans le moteur et à sélectionner la méthode appropriée pour les réduire ou les éliminer.
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