三相異步電動機電磁噪聲分析

2.6萬字
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摘要 三相異步電動機作為各種設(shè)備的驅(qū)動部件，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)、國防與日常生活等各領(lǐng)域。由于人們對工作場所的品質(zhì)愈來愈重視，研究者們對如何進一步降低電機的噪聲已非常感興趣。電機噪聲反映了產(chǎn)品設(shè)計和制造工藝水平，是電機產(chǎn)品的主要質(zhì)量指標之一。三相異步電動機噪聲主要有電磁噪聲、通風噪聲、機械噪聲等，其中電磁噪聲影響最大。研究電磁噪聲的產(chǎn)生機理與思考減噪措施對我們的生產(chǎn)生活具有重大意義。
本文主要闡述三相異步電動機電磁噪聲產(chǎn)生原理以及探討減小電磁噪聲的措施。首先，說明了三相異步電動機的結(jié)構(gòu)和工作特性以及電機旋轉(zhuǎn)磁場的原理特性。其次，闡述了電機電磁噪聲產(chǎn)生機理和電磁噪聲的計算、測量方法。再次，在分析氣隙磁通密度的基礎(chǔ)上，引出對產(chǎn)生電磁噪聲的各項因素的具體分析。最后，在分析電磁噪聲產(chǎn)生機理的基礎(chǔ)之上，從設(shè)計和工藝兩個方面討論降低電機電磁噪聲的方法。
關(guān)鍵詞 三相異步電動機 電磁噪聲 產(chǎn)生機理 減噪措施


Electromagnetic Noise Analysis of Three-Phase Asynchronous Motor
Abstract Three-phase asynchronous motors as drive component of various equipments are widely used in various fields of industry,agriculture,commerce,defense and other daily life.Due to people's increasing emphasis on the quality of workplace,the researchers have been very interested on how to further reduce noise of the motor.Motor noise reflects the level of product design and manufacture processes,so it is one of the main indicators to measure the quality of electrical products. Three-phase asynchronous motor noise includes electromagnetic noise,ventilation noise,mechanical noise and electromagnetic noise has the greatest impact.It’s of great significance to research noise generation mechanism and reduction measures of electromagnetic noise for our production and life.
This paper elaborates and investigates the three-phase asynchronous motor electromagnetic noise reduction measures as well as the generation mechanism of electromagnetic noise.First,it describes the structure and operating characteristics of the three-phase asynchronous motor.It explains the principles and characteristics of motor rotating magnetic field.Secondly,it elaborates the motor electromagnetic noise generation mechanism as well as calculation and measurement of electromagnetic noise.Once again,on the basis of analysis of the air gap flux density,it analyses various factors that lead to electromagnetic noise in details.Finally,on the basis of the analysis of electromagnetic noise generation mechanism,it proposes measures to reduce motor electromagnetic noise from design and process aspects.
Key words Three-phase asynchronous motor Electromagnetic noise Mechanism Reduction measures

目 錄
第一章 緒 論 1
1.1 課題研究背景 1
1.2 國內(nèi)外電磁噪聲研究現(xiàn)狀 1
1.2.1 電磁力波的研究現(xiàn)狀 1
1.2.2 電機定子振動模態(tài)的研究現(xiàn)狀 2
1.2.3 噪聲輻射計算的研究 3
1.2.4 噪聲全面分析的研究現(xiàn)狀 4
1.3 本文主要工作 5
第二章 異步電動機原理及噪音分析 6
2.1 異步電動機工作特性 6
2.1.1 工作原理 6
2.1.2 異步電動機特點 6
2.1.3 異步電動機應(yīng)用范圍 7
2.2 異步電動機的基本結(jié)構(gòu) 7
2.2.1 定子結(jié)構(gòu) 8
2.2.2 轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu) 8
2.2.3 軸承結(jié)構(gòu) 11
2.3 電磁場原理及特性 11
2.3.1 電磁場原理 11
2.3.2 電磁波的性質(zhì) 13
2.4 電機電磁噪聲機理及性質(zhì) 13
2.4.1 電磁噪聲產(chǎn)生機理 13
2.4.2 異步電動機電磁噪聲產(chǎn)生的原因 14
2.4.3 電磁噪聲的一些性質(zhì) 15
2.5 電磁噪聲計算方法 16
2.5.1 無窮大平面輻射(平面波)的聲強 16
2.5.2 階振動的球形輻射體表面(球面波)的聲強 17
2.5.3 階振動的無限長圓柱形輻射體表面(柱面波)的聲強 17
2.5.4 階振動的有限長圓柱形輻射體表面聲強 18
2.6 電磁噪聲的測量方法 18
2.7 本章小結(jié) 20
第三章 電磁噪聲產(chǎn)生因素的分析 21
3.1 氣隙磁導及定、轉(zhuǎn)子繞組的磁勢 21
3.1.1 定、轉(zhuǎn)子繞組的磁勢 21
3.1.2 氣隙磁導 24
3.2 氣隙磁場 26
3.2.1 基波磁場 27
3.2.2 定子繞組齒諧波 27
3.2.3 轉(zhuǎn)子繞組齒諧波 27
3.2.4 定子磁導齒諧波 27
3.2.5 轉(zhuǎn)子磁導齒諧波 27
3.3 徑向力波 28
3.3.1 氣隙磁場產(chǎn)生的徑向力波 29
3.3.2 高次諧波分量的徑向力波 30
3.4 開口槽 31
3.5 氣隙偏心 34
3.6 鐵心飽和 38
3.7 定、轉(zhuǎn)子槽配合 41
3.8 本章小結(jié) 43
第四章 消弱噪聲的措施 44
4.1 統(tǒng)籌消弱噪音 44
4.2 設(shè)計上減小電磁噪聲 44
4.2.1 采用短距繞組消弱諧波磁勢 44
4.2.2 適當增大氣隙 45
4.2.3 偏心氣隙 45
4.2.4 電機槽數(shù)的選擇 45
4.2.5 槽配合 46
4.2.6 轉(zhuǎn)子進行斜槽處理 46
4.2.7 降低電機定子表面的動態(tài)振動 46
4.3 工藝上減小電磁噪聲 46
4.3.1 提高制造精度降低噪聲 46
4.3.2 密封隔音罩 47
4.3.3 電機內(nèi)部和風道內(nèi)的消音措施 47
4.3.4 提高供電質(zhì)量 47
4.4 本章小結(jié) 48
第五章 論文總結(jié)與展望 49
5.1 論文總結(jié) 49
5.2 工作展望 49
致謝 51
參考文獻 52