减小永磁电动机噪声的方法
王 敏(辽宁省辽中县辽河化工厂110200)
1永磁电动机噪声产生的原因
电动机噪声有电磁噪声、机械噪声、旋转体扰动空气所引起的振动噪声。
1.1电磁噪声
电动机气隙磁密波作用在转子铁心齿上的电磁力有切向和径向两个分量，一径向分量使定子铁心产生振动变形，是电磁噪声的主要来源，其径向电磁力为：
1.2机械噪声
机械噪声主要是电动机运行时零件的振动或撞击所引起的噪声。它包括转子不平衡引起的振动和噪声；轴承的振动，端盖的振动，以及电动机换向部分的振动，特别是电动机换向部分的振动，它是机械噪声的主要来源。其原因是横向外圆跳动大，表面状况不良、电刷与刷盒的间隙偏大、表面状况及电刷的压力偏小或施加的压力不当使电刷歪斜，以及刷盒、刷架和刷杆刚度不足等所引起。
1.3旋转体扰动空气引起的振动噪声
它主要是由风扇旋转、转子旋转以及通风道的振动而引起的噪声。针对噪声所产生的原因，在设计永磁电动机时若采取一些措施和方法是可以减小电机运行噪声的。
2设计时减小噪声的方法
2.1减小电磁噪声的方法
电磁噪声声生的原因是由电动机的电磁力引起的，特别是径向分量的磁力。根据公式pr一气象可知，径向分量的电磁力pr与气隙磁密b(qt)成正比。对永磁电动机，在设计时适当地将气隙增大，可以减小因电磁力的径向分量所引起的振动，从而减小电磁噪声。另外永磁电动机的磁钢在充磁后，其磁钢表面的磁场强度不均匀，使电动机运行时产生交变径向电磁力，从而产生电磁噪声。此原因引起的噪声，在设计时若采用不均匀气隙方法也可解决。如用瓦片型磁钢，可使其两边的气隙比中间气隙稍大，从而提高其气隙磁场的均匀度。同样，采用斜槽也可降低其电磁噪声。其原理是减小齿槽效应，减小电磁交变力。永磁电机的不均匀气隙主要是采用厚度不均匀的磁钢来实现。它是利用内外圆的不同心，使瓦片形磁钢两边的面较薄，中间的面较厚。在实际应用中是将不均匀气隙和斜槽结合一起使用，效果****。目前，国外汽车上的永磁电动机大多数都是采用这种方法。
2.2减小机械噪声的方法
由于现在的永磁微型电动机多数采用全冲压件铆接而成，所以因联接松动而引起的机械振动噪声较少。噪声的主要原因是由换向部分和转子的不平衡引起的。如换向器外圆的跳动大，表面状况不良，或电刷与刷盒的间隙过大，刷盒固定处松动等。另外还有电刷与换向器的接触不良、弹簧压力偏小等。在电动机设计时，可提高换向器外圆动精度和表面粗糙度，将电刷的接触面圆弧r及弹簧压力选得稍大一些，但弹簧压力不可太大，否则会影响电刷的使用寿命。对转子进行平衡处理，亦可减小振动，降低电动机的运行噪声。
3实际应用效果
暖风电动机3744·682及3744．b是为eq145平头柴油车(5t)新研制的永磁微型电动机。投产以来，一直存在噪声大，平均在65～67db，比技术条件中要求的60db高了很多，用户很不满意，几乎要停产，于是采用以上方法对其进行改造。通过对两种电动机分解分析，发现引起噪声的原因有：
(1)换向器的外圆跳动大，一般在0．05～0. 06mm。
(2)电刷与换向器表面接触不良。
(3)电动机的气除较小，且气隙隧密不均匀。
(4)转子的平衡不好，电刷与刷盒的间隙偏大。
找出原因后采取措施进行对比试验。首先将转子外圆磨小，使气隙增大，气隙由原来的0. 4mm增大到0.8mm，经试验，噪声由原来的65～67db降到了62db以下。另外，将换向器外圆由0. 06mm降到0.02mm，并将电刷的圆弧面增大。通过试验，电动机的噪声大幅度下降，由原来的65～67db降到了56db以下。经对小批量生产的110台及返修的400台电动机的试验，均符合原技术条件要求。在不增加新的工装模具的情况下，用以上方法对3744．b及3744·682电动机进行改进，均取得了较好的效果。
王敏：女，1935年8月出生，****工程师。
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