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化工泵噪音问题分析-化工泵电机噪音机理

作者:化工泵小编    来源:皖南泵业    发布时间:2020-04-19 20:43    浏览量:

  化工泵是化工泵行业重要的水力机械,和其他机械设备一样,噪音大小是衡量化工泵运行稳定性的一个重要指标,也是化工泵产品质量检测与衡量的一个重要项目。化工泵噪音主要分为水力部分噪音,传动部分噪音,驱动部分噪音。化工泵主要由电机驱动,属于驱动部分噪音主要指化工泵电机噪音。由于驱动部分噪音涉及到电气、电磁、机械等多方面内容,所以也是现场最难判断和处理的噪音,下文主要介绍化工泵驱动部分噪音的产生机理,以及相关判断处理方法。

  一、化工泵驱动电机电磁噪声

  作用在电机定转子气隙上的交变电磁力会引起电机定转子的振动和噪声。由于气隙磁场中不仅存在基波,而且存在一系列高次谐波,这些磁场的相互作用会产生周期性的力,从而引起振动和噪声。电磁声的频率分布大多在100-4000hz之间。振动和噪声的大小与电磁力的大小和定转子的刚度有关。

  当激励振动的电磁力与振动部件的固有频率一致时,将产生共振,振动和噪声将显著增加。电磁力有径向分量和切向分量。电磁力的径向分量在电机的振动和噪声中起着重要的作用。它引起定子铁心的径向振动,径向振动产生的噪声是电机电磁噪声的主要组成部分。单槽转子冲压时,槽内噪声成为电磁噪声的重要组成部分。在电机运行过程中,单边磁拉力会周期性地影响单槽转子铁心。根据以上分析,在电磁噪声中,除了上述原因引起的噪声外,由于电流中的高次谐波成分,会在定子和转子气体中产生谐波磁场,还会产生不均匀的转矩,从而产生振动和噪声。

  二、化工泵驱动电机空气噪声

  化工泵驱动电机的空气噪声主要由于风扇转动,使空气流动、撞击、摩擦而产生。噪声大小决定于风扇大小、形状、电机转速高低和风阻风路等情况。

  化工泵运行时候,电机产生热量,需要大外径风扇进行冷却。风扇直径越大,噪声越大,减小风扇直径10%,可以减小噪声2—3dB。但随之冷量也会减少。当风叶边缘与通风室的间隙过小,就会产生笛声(似吹笛声)。如果风叶形状与风扇的结构不合理,造成涡流,同样也会产生噪声。由于风扇刚度不够,受气流撞击时发生振动,也会增加噪声。此外,转于有凸出部分,也会引起噪声。

  三、化工泵驱动电机机械噪声

  化工泵驱动电机机械噪声主要是轴承部分噪音,可以分为滚子和滚道摩擦的噪音和保持架摩擦噪音,滚子滚道噪音一般在润滑正常的情况下属于可控的正常噪音,而保持架噪音则与轴承质量相关的。

  试验结果表明,噪声声压级与轧件表面波纹高度和波纹数的乘积成正比。此外,径向游隙的大小也会影响噪声,减小径向游隙可以降低噪声,但在两个轴承室同心度高的机壳和端盖中需要采用径向游隙小的轴承,提高了对转子同心度的要求。同时,润滑脂的质量也是产生噪声的主要原因。噪声与润滑脂的粘度有关。试验表明,随着粘度的增加,噪声减小,但当粘度增大到一定值时,噪声反而增大。这是因为油膜对振动有支撑作用,粘度高,噪音低,但当粘度过高时,旋转时会有搅拌声。安装误差对轴承噪声的影响。当轴承安装误差超过某一临界值时,轴承噪声急剧增大,临界角随轴承径向游隙的减小而减小。

化工泵电机

  四、化工泵驱动电机噪声鉴别方法

  1、电流测试法

  若定子绕组不对称或内部断相、匝间短路,则三相电流不平衡;若转子断笼或绕线式电机转子三相不对称,则定子电流有波动,以此来鉴别出电磁噪声。

  2、拖动法

  用低噪声电动机拖动被试电机旋转,提起及放下碳刷数次,可鉴别出碳刷噪声的影响。

  3、拆卸部件法

  对于空气动力噪声具有稳定的特征,可以通过取下风扇(小型电动机)或外鼓风机(大、中型电动机)前后噪声变化的情况来鉴别。另外,更换不同外径和型式的风扇,在不同转速下区分噪声的差别,也可鉴别出风扇噪声。

  4、断电法

  利用电磁噪声随磁场强弱、负载电流大小以及转换高低而变的特征,对空载运行的电动机静听一段时间后突然切断电源,随着电源的切断部分噪声会立即消失,此为电磁噪声。停电后电机借惯性继续运转产生的噪声则为机械噪声。反复数次以期得到确定。

  5、改变电压法

  将电源电压急速下降至一定限度(转速无较大变化)时,如果电磁噪声是电机噪声的主要部分,则会随电压变化很大,而其他噪声基本不变。

化工泵轴承

  五、化工泵驱动电机噪声控制方案

  1、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)轴承润滑脂选用合适型号且无杂质。轴承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。

  2、合理设计电机的结构

  (1)正确选用风扇材质和结构:单向旋转的高速电动机,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距。

  (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。

  (6)适当控制轴承滚动面的波纹、凹坑、粗糙度及径向间隙。

  (7)提高换向器表面加工精度和光洁度以减少电刷噪声。

  (8)增加机座刚度及平衡度,必要时可用水平仪做一下地基的水平;目测一下电动机安装角度与拖动的机械是否合适。

  以上是化工泵驱动电机部分噪音的一些产生机理分析,后期我们将对化工泵水力部分、传动部分噪音情况与处理方案进行分析。欢迎大家关注。

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