空調(diào)電機噪聲污染的產(chǎn)生與控制研究

蔡佳明 廣東美的制冷設(shè)備有限公司

一、電機噪聲的產(chǎn)生與降低

電機之所以會產(chǎn)生噪音，和其內(nèi)部的機械元件運轉(zhuǎn)時的振動有必不可少的關(guān)系，這是物理學(xué)中就可以學(xué)習到的知識，電機的噪聲可以主要分為三類：電磁、機械和空氣動力。

（一）電磁噪音。電機中的轉(zhuǎn)子和定子之間存在一定的間隙，當電機內(nèi)部形成了交變磁場之后就會導(dǎo)致轉(zhuǎn)子、定子的周期性振動，因此電磁噪聲是發(fā)生在定子和轉(zhuǎn)子的間隙之間的，在他們的振動之下，鐵芯會一定那個程度上發(fā)生形變，進而影響到周圍空氣的振動。那么怎樣會引起電磁噪音呢？主要有以下幾個原因：首先是電機故障，這也是我們最能夠想到的引起噪音的原因；其次就是鐵芯壓裝不緊，這樣就會在電機啟動時產(chǎn)生較大噪聲。在知道了噪聲是如何產(chǎn)生的之后，就可以找出相應(yīng)的解決辦法。如果是電機發(fā)生故障，那么將其發(fā)生故障的位置修好就可以解決噪聲問題了，如果不是因為電機故障，那么就需要根據(jù)不同的情況來找出相應(yīng)的解決方案，主要的應(yīng)對措施有減小諧波磁場等。

（二）機械噪音。機械噪音主要是由電機內(nèi)部機械零件產(chǎn)生的噪音，主要有軸承、轉(zhuǎn)子和結(jié)構(gòu)件等造成的污染。

首先是軸承噪音，這會隨著電機使用的軸承規(guī)格不同而不同，軸承都是根據(jù)電機使用情景使用不同功率的軸承，而不同的軸承引起噪聲的原因也存在一定的區(qū)別。這里以滾動軸承為例，滾動軸承由其名字可以看出工作時需要使用潤滑劑，因此潤滑劑的粘稠度會在一定程度上影響到滾動軸承發(fā)出的聲音大小，除此之外還有軸承安裝時的精度，徑向間隙過大或者過小都會增大噪聲。

其次是轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子的平衡問題十分重要，轉(zhuǎn)子質(zhì)量是否均勻分布，對于運轉(zhuǎn)平穩(wěn)問題十分重要，如果轉(zhuǎn)子本身質(zhì)量分布不均，轉(zhuǎn)動時就無法平衡著力，會產(chǎn)生額外的離心力，在離心力的作用下，就有可能會產(chǎn)生噪音，因此對于轉(zhuǎn)子導(dǎo)致的機械噪音，最好的處理辦法就是保證轉(zhuǎn)子質(zhì)量均勻分布。

最后是結(jié)構(gòu)件導(dǎo)致的振動噪聲。這種噪聲是正常是機械噪聲范疇，很多機械零部件在工作時都會產(chǎn)生噪聲。

（三）空氣動力噪音?？諝鈩恿υ胍糁饕卜譃榱巳N，主要有旋轉(zhuǎn)噪聲、鳴笛噪聲和渦流噪聲，旋轉(zhuǎn)噪聲主要是指電機在工作時風扇葉子旋轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的噪聲，在風扇葉子旋轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的過程中，空氣被周期性的打擊，從而產(chǎn)生了旋轉(zhuǎn)噪聲；其次就是鳴笛噪聲，在不規(guī)則的風道中，氣流在風道之中受到壓縮擴張，就會產(chǎn)生鳴笛噪聲；而最后一種渦流噪聲，產(chǎn)生原因和旋轉(zhuǎn)噪聲有一定程度上的相似性，都是風扇葉子打擊空氣，使得空氣中產(chǎn)生渦流導(dǎo)致的。如果想要消除空氣動力噪音，主要有以下幾種辦法：首先是從風扇著手，從上文可以看出風扇扇動是造成空氣動力噪音的主要原因，最直接的辦法就是取消風扇，或者換一種扇葉規(guī)格，可以盡量采用小直徑的風葉；其次就是要保證轉(zhuǎn)子表面的光滑；再者可以使用隔離法，將噪聲源包裹起來，這樣直接從聲源上解決噪音問題。

二、電機噪聲的分析鑒別

在解決噪聲問題之前，我們必須要知道產(chǎn)生噪聲的原因，以及產(chǎn)生噪音的部位，較常使用的有主觀判斷法，就是通過聽來判斷產(chǎn)生噪聲的位置，在初步判定完位置之后，需要進一步精確噪聲產(chǎn)生的原因，這時候主要使用分開運轉(zhuǎn)法，就是讓機器處于運轉(zhuǎn)狀態(tài)，然后逐步判斷每個元件是否造成了噪音，這兩種辦法集合，確定噪音來源；還有就是直接測量噪音位置，這就需要使用傳感器。傳感器靠近運轉(zhuǎn)的機器，接觸可以產(chǎn)生噪聲的部位，用機器測量噪聲源所在的位置，比第一種辦法更為精準。

三、電機噪音的控制

噪音的控制主要可以從聲源處直接入手，但是也存在很多不能直接在聲源上控制住噪音的情況，這種時候我們就需要采取其他的辦法來減少噪音，如果不能從源頭上制止噪音的產(chǎn)生，那么我們可以阻斷噪音的傳播。

（一）電機的隔音。隔音主要依靠吸音材料或者隔音材料，使用帶有隔音效果的隔音罩子將電機包裹在一起，這樣可以一定程度上降低噪音，但是這種辦法也有較大的弊端，最突出的就是影響電機散熱，隨著電機運轉(zhuǎn)，如何解決電機升溫問題較難解決。

（二）電機的消音。消音是另一種阻斷噪音傳播的辦法，主要是在聲源附近安裝消音器，這樣可以較為有效的組織和削弱噪音的傳播，主要有兩種辦法，一是阻式消音器，這種需要用到隔音材料，另一種則是抗式消音器，可以不安裝消音材料，通過安裝共振腔來改變噪音傳遞方向。

（三）電磁噪音的控制。電磁噪音的控制相對于機械噪音來說要復(fù)雜一點，在對噪音的控制同時還要兼顧電機其他功能符合設(shè)計要求。比如通過增大電機氣隙，使用2P電機脈動噪聲控制，利用斜槽來讓不同軸向鐵心位置處的徑向力存在相位差等等都是降低電磁噪音的有效方法。

結(jié)語：現(xiàn)在人們對于生活水平的要求正在一步步提高，健康生活的意識也逐漸深入人心，因此作為人們健康的一大危害源，噪聲問題正在受到人們的重視，為了更好的服務(wù)于消費者，電機的設(shè)計問題需要得到更高的重視，只有這樣才能滿足大家的需求。本文介紹了幾種引起噪聲的原因以及如何解決，相信會對電機制造和安裝問題起到很大的幫助作用，希望生產(chǎn)商在生產(chǎn)電機時充分考慮到各種情況，盡量滿足消費者的需求，也讓自己獲取更大的市場。