Le bruit est un gros problème dans l'application des moteurs à courant continu. Comment réduire le bruit des moteurs à courant continu est également l'objet de recherche clé de divers fabricants de moteurs à courant continu. Par exemple, les micro-moteurs à courant continu fonctionnent bien et il n'y a presque pas de bruit dans les produits. Moteurs à courant continu industriels à grande échelle Le bruit est presque insupportable.
01 Bruit aérien
Les gros moteurs à courant continu seront équipés de ventilateurs. C'est la principale source de bruit aérien. Il est généré par le flux d'air. La taille et la forme du ventilateur, la vitesse du moteur à courant continu et le trajet de l'air déterminent tous la taille du bruit. Nous pouvons examiner une formule de relation de fréquence fondamentale (Fv) pour le bruit aérien
Fv=Nn/60(Hz)
N : nombre de pales du ventilateur ;
n : La vitesse du moteur à courant continu.
C'est-à-dire que plus le diamètre du ventilateur est grand, plus le bruit d'air du moteur à courant continu est important. On peut supposer que réduire le diamètre du ventilateur de 10 % peut réduire le bruit de 2-3 dB. Lorsque l'écart entre le bord de la pale du ventilateur et la chambre de ventilation est trop petit, un bruit semblable à un sifflement sera produit, qui est net et dur. La forme et la structure déraisonnables des pales du ventilateur provoqueront un bruit de vortex d'air. De plus, la rigidité du ventilateur n'est pas suffisante, et l'impact du flux d'air va générer des vibrations et du bruit.
Ce type de bruit ne se produit que dans les moteurs à courant continu industriels. Selon les causes du bruit aérien, une série de mesures sont adoptées pour réduire le bruit aérien, telles qu'une conception raisonnable pour améliorer la structure du ventilateur et la forme des pales afin d'éviter la génération de courants de Foucault. Minimisez le diamètre du ventilateur autant que possible pour assurer un passage d'air en douceur et réduire la friction de l'impact de l'air. De plus, l'isolation phonique peut également être utilisée pour réduire le bruit du moteur à courant continu, et des matériaux insonorisants peuvent être placés près du conduit d'air radial du stator. Il existe également une méthode simple pour entourer le moteur à courant continu de plaques d'acier ou de planches de bois. Selon les tests, il peut être réduit d'environ 20 décibels. Bruit, mais cela n'est pas favorable à la dissipation thermique du moteur à courant continu et augmentera l'espace occupé.
02 Bruit mécanique
Le bruit mécanique du moteur à courant continu est principalement le bruit du frottement entre le balai de charbon et le collecteur (pas de moteur à courant continu sans balai), le bruit de roulement et le bruit de déséquilibre du rotor.
Structure de la brosse en carbone Moteur à courant continu TF
Dessin de démontage du moteur à courant continu TF
(1) Dans le moteur à courant continu, sauf que le moteur à courant continu sans balais n'a pas de balais ni de commutateurs, il y a ces deux choses. Leur frottement constant les uns avec les autres générera du bruit, et ils ressemblent à ceux utilisant des commutateurs semi-plastiques. , la rondeur de la surface n'est pas bonne, le bruit de frottement sera plus important. La fréquence du bruit de frottement (fk) du balai de charbon et du collecteur est publiée comme suit : fk=k(n/60)(Hz)
k est le nombre de segments de collecteur. Un autre point est que la structure du porte-balais de charbon n'est pas ferme, ce qui augmentera également le bruit. Je pense que tout le monde comprend le principe. Par conséquent, pour réduire ce bruit, il est nécessaire de contrôler la rotondité du collecteur. Assurez-vous d'une bonne finition de surface et utilisez un porte-balais en carbone solide pour réduire le bruit, ou utilisez un moteur à courant continu sans balais, qui n'a naturellement pas un tel bruit sans balais et collecteurs.
(2) Le bruit de roulement est causé par les ondulations, les creux et la rugosité des bagues intérieure et extérieure du roulement du moteur à courant continu. Après expérimentation, le niveau de pression acoustique du bruit est proportionnel au produit de la hauteur des ondulations et du nombre d'ondulations sur la surface de roulement. De plus, la taille du jeu radial affecte également le bruit. La réduction du jeu radial peut réduire le bruit. Cependant, le roulement à faible jeu radial doit être utilisé dans le carter et le couvercle d'extrémité avec une concentricité élevée entre les deux chambres de roulement, et les exigences en matière de coaxialité du rotor sont augmentées. Bien sûr, la qualité de la graisse lubrifiante est également l'une des raisons. De plus, l'erreur d'installation du roulement du moteur à courant continu augmentera également le bruit. Si l'erreur d'installation du roulement dépasse une certaine valeur critique, le bruit du roulement augmentera fortement et l'angle critique augmentera avec la diminution du jeu radial du roulement. diminuer.
Afin de réduire le bruit de roulement du moteur à courant continu, la qualité de traitement du roulement est très importante. Bien sûr, le choix de la graisse lubrifiante ne doit pas être ambigu, ce qui peut très bien réduire le bruit dans le moteur à courant continu.
(3) La solution au bruit déséquilibré du rotor est que le rotor du moteur à courant continu doit être strictement vérifié pour l'équilibre dynamique afin de réduire la quantité de déséquilibre du rotor.
03 Bruit électromagnétique
La force électromagnétique alternative dans l'entrefer entre le stator et le rotor du moteur à courant continu provoquera des vibrations et du bruit du stator et du rotor du moteur. Étant donné que le champ magnétique à entrefer a non seulement des ondes fondamentales mais également une série d'harmoniques supérieures, l'interaction de ces champs magnétiques générera des forces périodiques, et les ondes fondamentales et les forces électromagnétiques harmoniques supérieures provoqueront des vibrations et du bruit.
La distribution de fréquence du son électromagnétique se situe principalement entre 100-4000 Hz. L'amplitude de l'intensité des vibrations et du bruit est liée à l'amplitude de la force électromagnétique et à la rigidité du stator et du rotor. Lorsque la force électromagnétique qui excite les vibrations correspond à la fréquence naturelle du composant vibrant, une résonance se produit et les vibrations et le bruit augmentent considérablement. La force électromagnétique a une composante radiale et une composante tangentielle. La composante radiale de la force électromagnétique joue un rôle majeur dans l'apparition des vibrations et du bruit du moteur. Cela amène le noyau du stator à générer des vibrations radiales, et le bruit généré par les vibrations radiales est le composant principal du bruit électromagnétique du moteur. Lors de l'utilisation du poinçonnage du rotor à fentes impaires, le bruit induit par les fentes devient la partie la plus importante du bruit électromagnétique. Pendant le fonctionnement du moteur, le noyau du rotor de la fente impaire est périodiquement soumis au changement de la force de traction magnétique unilatérale.
Selon la figure (1) ci-dessus, l'arc de pôle magnétique supérieur couvre trois encoches de rotor, tandis que l'arc de pôle magnétique inférieur ne couvre que deux encoches de rotor. À ce moment, la force de traction magnétique supérieure est grande et la force de traction magnétique inférieure est faible, ce qui fait que le noyau du stator se déplace vers le haut. la tendance de. Lorsque le rotor tourne d'un demi-pas de fente, comme le montre la figure (2), l'arc du pôle magnétique inférieur couvre trois fentes du rotor, tandis que la corde du pôle magnétique supérieur ne couvre que deux fentes du rotor, et la tension magnétique à ce moment commence à partir de Avec le changement, la force de traction magnétique inférieure est grande et la force de traction magnétique supérieure est faible, de sorte que le noyau du stator a tendance à se déplacer vers le bas. Par conséquent, lors de la rotation du rotor, le noyau du stator vibre périodiquement de haut en bas. De la même manière, le rotor est soumis à une traction magnétique unilatérale changeant périodiquement, ce qui fait vibrer le rotor.
Lorsqu'un rotor à double fente est utilisé, la situation ci-dessus ne se produit pas, mais lorsque le rotor tourne, la position de la fente change, provoquant un champ magnétique pulsé dans l'entrefer et peut également provoquer des vibrations.
Dans le bruit électromagnétique, en plus du bruit généré par les raisons ci-dessus, en raison des composants harmoniques d'ordre élevé dans le courant, des champs magnétiques harmoniques sont générés dans le stator et le gaz du rotor, et un couple irrégulier sera également généré, provoquant des vibrations et bruit.
Étant donné que le bruit électromagnétique ne représente qu'une petite partie du bruit total du moteur, des mesures sont souvent prises pour réduire le bruit électromagnétique lors de la conception et de la fabrication du moteur. Cependant, lorsqu'il y a des exigences trop élevées pour limiter le bruit (comme les moteurs de pompe à eau de climatisation et d'autres occasions qui sont utilisées pour l'électricité intérieure et les exigences de bruit sont relativement élevées), et lorsque le bruit de l'air et le bruit mécanique ont été efficacement supprimés, le la pente du rotor peut être utilisée. Fentes, augmentant l'entrefer du stator et du rotor et réduisant la densité de flux magnétique et d'autres mesures pour réduire le bruit électromagnétique.
