Jak zmniejszyć hałas generowany przez pracę silnika

Tłumienie zakłóceń elektromagnetycznych

Hałas elektromagnetyczny jest powodowany głównie przez siłę elektromagnetyczną w polu magnetycznym szczeliny powietrznej, która powoduje wibracje stojana i wirnika.

1. Zoptymalizuj konstrukcję elektromagnetyczną: Wybierz odpowiednie dopasowanie szczeliny stojana i wirnika (dopasowanie dalekiej szczeliny), zastosuj nachylony rowek wirnika lub strukturę rowka podwójnie nachylonego, co może skutecznie osłabić harmoniczne zębów i promieniowe fale elektromagnetyczne. Optymalizacja kształtu lub metody namagnesowania stali magnetycznej w celu sinusoidyzacji pola magnetycznego szczeliny powietrznej może również zredukować harmoniczne. ‌

2. Popraw procesy produkcyjne i montażowe: zapewnij koncentryczność stojana i wirnika, zmniejsz nierówności szczeliny powietrznej i zmniejsz jednostronną siłę przyciągania magnetycznego. Stosując magnetyczne kliny szczelinowe lub zmniejszając szerokość szczeliny, można zredukować szum elektromagnetyczny powodowany przez efekt zazębienia.

‌

Optymalizacja napędu i sterowania (dla silników szczotkowych/bezszczotkowych): Stosowanie napędu sinusoidalnego (takiego jak sterowanie wektorowe FOC) zamiast napędu prostokątnego może znacznie zmniejszyć tętnienia momentu obrotowego i wycie elektromagnetyczne. Zwiększenie częstotliwości nośnej przełączania urządzeń zasilających powyżej zakresu słyszalnego dla ludzkiego ucha (20 kHz) może wyeliminować szum przełączania.

 

 

Mechaniczna kontrola hałasu

Hałas mechaniczny pochodzi głównie z łożysk, niewyważenia wirnika i tarcia podzespołów.

1.Zapewnij równowagę dynamiczną wirnika: wykonaj-wysoko precyzyjną (np. G1.0 lub nowszą) korekcję równowagi dynamicznej na wirniku, aby wyeliminować wibracje spowodowane mimośrodem masy. ‌‌

Wybór i konserwacja łożysk: używaj łożysk-o niskim poziomie hałasu i-o wysokiej precyzji (takich jak łożyska kulkowe klasy P5/P4). Podczas montażu należy zapewnić odpowiednie napięcie wstępne (np. stosując podkładki sprężyste faliste), aby uniknąć nieprawidłowego hałasu spowodowanego luzem. Regularnie czyścić i uzupełniać odpowiednim smarem.

‌‌

Zapewnij dokładność montażu i sztywność konstrukcyjną: Popraw dokładność przetwarzania komponentów, zapewnij prawidłową instalację i zapobiegnij poluzowaniu się rdzenia stojana wewnątrz obudowy. Zwiększ grubość podstawy lub jarzma stojana, aby poprawić sztywność konstrukcji i uniknąć rezonansu.

Hałas aerodynamiczny jest powodowany głównie przez obracanie się wentylatorów chłodzących i zakłócenia przepływu powietrza.

Optymalizacja konstrukcji wentylatora i kanału: zmniejszenie średnicy wentylatora i zastosowanie łopatek odchylonych do tyłu lub-niejednolitej konstrukcji, przy jednoczesnym spełnieniu wymagań dotyczących rozpraszania ciepła, można zmniejszyć hałas powodowany przez wiatr. Zapewnij gładkie kanały wlotowe i wylotowe, aby uniknąć turbulencji powodowanych przez ostre zakręty i krawędzie. ‌‌

Zastosowanie izolacji wibracyjnej i izolacji akustycznej: zastosowanie elastycznych materiałów tłumiących, takich jak podkładki gumowe, pomiędzy silnikiem a podstawą montażową w celu izolacji wibracji i blokowania przenoszenia dźwięków konstrukcyjnych. Dla generowanego hałasu powietrza można zamontować osłonę dźwiękochłonną. ‌‌

Codzienna kontrola i konserwacja: Regularnie czyść silnik z kurzu, sprawdzaj i dokręcaj śruby montażowe, wymieniaj zużyte łożyska, paski i inne elementy. Korzystanie z zasilacza regulowanego zapewnia jakość zasilania, a także pomaga zredukować hałas powodowany wahaniami zasilania. ‌‌

 

 

Wskazówki dotyczące izolacji akustycznej silnika

1, Wybierz odpowiednie materiały izolujące dźwięk

Kluczem do izolacji akustycznej silnika jest materiał. Typowe materiały izolujące dźwięk obejmują piankę, gumę i bawełnę izolującą dźwięk, które mogą skutecznie pochłaniać wibracje i hałas powstający podczas pracy silnika. Pianka jest lekka i łatwa w montażu, odpowiednia do małych silników; Guma jest trwała i ma dobry efekt izolacji akustycznej, odpowiednia do środowisk przemysłowych; Bawełna dźwiękoszczelna ma lepszą wszechstronność i nadaje się do urządzeń gospodarstwa domowego.

2, Zoptymalizuj metodę instalacji

Oprócz materiałów ważne są również metody montażu. Po pierwsze, upewnij się, że podstawa silnika jest stabilna i zmniejsz przenoszenie drgań. Po drugie, wokół silnika można zainstalować dźwiękoszczelne osłony, aby jeszcze bardziej wytłumić hałas. Na koniec sprawdź połączenie silnika z urządzeniem i użyj elastycznych złączy, aby zmniejszyć przenoszenie hałasu.

3, Regularna konserwacja i konserwacja

Hałas silnika jest często związany ze starzeniem się sprzętu lub niewystarczającym smarowaniem. Regularna kontrola łożysk i przekładni silnika, terminowe dodawanie oleju smarowego może skutecznie zmniejszyć hałas tarcia. Jednocześnie usuń kurz i zanieczyszczenia wokół silnika, aby uniknąć zwiększonego hałasu spowodowanego słabym odprowadzaniem ciepła.

 

 

1, główną przyczyną są wibracje mechaniczne

Podczas pracy silnika wewnętrzne elementy są nieuchronnie narażone na wibracje. Zużycie łożysk, niewyważenie wirnika lub odkształcenie łopatek wentylatora mogą wzmocnić te wibracje, powodując znaczny wzrost hałasu. Regularna kontrola i konserwacja tych elementów może skutecznie zmniejszyć hałas.

2, Nie można ignorować zakłóceń elektromagnetycznych

Kiedy prąd przepływa przez uzwojenie silnika, generowane jest pole elektromagnetyczne. Jeśli projekt jest nierozsądny lub zasilanie jest niestabilne, siła elektromagnetyczna spowoduje wibrację żelaznego rdzenia i wygenerowanie brzęczącego dźwięku. Taka sytuacja występuje częściej w przypadku starych lub gorszych silników.

3, problemy z instalacją można łatwo przeoczyć

Nieprawidłowa instalacja silnika, nierówna podstawa lub luźne elementy łączące mogą zwiększyć wibracje i hałas podczas pracy. Upewnij się, że silnik jest zainstalowany na solidnym i płaskim fundamencie oraz sprawdź, czy wszystkie elementy mocujące są dokręcone, aby znacznie zmniejszyć problemy z hałasem.

 

01

Geneza i rozwój hałasu strukturalnego

Hałas emitowany przez silnik nie bierze się z powietrza, ale jest wynikiem interakcji pomiędzy siłą wzbudzenia, konstrukcją i powietrzem.

Przyczyny pierwotne: siła elektromagnetyczna, brak równowagi mechanicznej, zaburzenia przepływu powietrza;

Transmisja: poprzez łożyska, zaślepki i podstawy maszyn;

Reakcja: Rdzeń stojana, obudowa i zaślepka wpadają w drgania;

Promieniowanie: Wibrująca powierzchnia ściska powietrze, tworząc słyszalne dźwięki.

Dlatego tylko poprzez jednoczesne zajęcie się trzema ogniwami „odpowiedzi ścieżki źródłowej” można stłumić szum

 

02

Trzej główni winowajcy hałasu

2.1 ▲ Czynniki elektromagnetyczne - „brzęczący” dźwięk o średniej i wysokiej częstotliwości

Nierównomierne pole magnetyczne szczeliny powietrznej: fala sinusoidalna domieszkowana harmonicznymi przestrzennymi.

Nasycenie strumieniem magnetycznym: zniekształcenie kształtu fali po „rozciągnięciu” żelaznego rdzenia.

Efekt szczeliny zęba: Szczelina zęba stojana przecina wirujące pole magnetyczne niczym „ogrodzenie”.

Harmoniczne mocy: wprowadzaj szum-o wysokiej częstotliwości do prądu PWM przetwornicy częstotliwości.

2.2 ▲ Czynniki mechaniczne - dźwięki „dudnienie” i „klikanie” o niskiej-częstotliwości

Dynamiczne niewyważenie wirnika: Środek masy i środek obrotu są mimośrodowe, co powoduje wibracje z częstotliwością 1 razy większą od częstotliwości obrotowej.

Wady łożyska: błąd okrągłości bieżni, nieprawidłowe zakłócenia montażu, słabe smarowanie.

Błąd przetwarzania: zaślepka nie jest koncentryczna z podstawą maszyny, a żelazny rdzeń jest luźno dopasowany do obudowy.

Rezonans strukturalny: Częstotliwość wzbudzenia zbliża się do częstotliwości drgań własnych stojana, pokrywy końcowej i wirnika.

2.3 ▲ Czynniki aerodynamiczne - Hałas wentylatora i kanału wentylacyjnego

Prąd wirowy wentylatora: Okresowy „wylot” łopatek wytwarza hałas w postaci prądu wirowego.

Turbulencje w kanałach wentylacyjnych: strumień powietrza uderzający w okap, nagłe zmiany-przekroju ostrych zakrętów.

 

03

Plan działania dotyczący redukcji hałasu systemu

3.1 ▲ Zmniejszyć siłę wzbudzenia ze źródła

Rozwiązanie elektromagnetyczne: skośne szczeliny/bieguny, zoptymalizowane dopasowanie szczelin biegunów, fazowanie biegunów magnetycznych, wtrysk prądu sinusoidalnego-o wysokiej częstotliwości, dodanie kleju epoksydowego lub materiału kompozytowego o wysokim tłumieniu pomiędzy rdzeniem stojana a obudową.

Strategia sterowania: Algorytm FOC sprawia, że ​​przebieg prądu jest bardziej okrągły i redukuje zawartość harmonicznych.

Elastyczność konstrukcyjna: pomiędzy silnikiem a obciążeniem dodano elastyczne sprzęgło, a materiały tłumiące służą do „zużywania” energii drgań.

3.2 ▲ Blokowanie toru transmisji w połowie

Analiza modalna: Uzyskaj częstotliwości własne i tryby drgań stojana, obudowy i zaślepek końcowych za pomocą metod FEA lub metod eksperymentalnych.

Przesunięcie częstotliwości: wzmocnienie, zmienna grubość ścianki, zintegrowana konstrukcja, podniesienie lub obniżenie częstotliwości własnej konstrukcji w celu uniknięcia szczytów wzbudzenia.

3.3 ▲ Końcówka obróbki rury - hałas aerodynamiczny

Optymalizacja wentylatora: wybierz ciche-łopatki, rozsądnie dopasuj liczbę i kąt nachylenia łopatek oraz zapewnij równomierny prześwit pomiędzy osłoną wentylatora.

Gładki kanał powietrzny: unikaj ostrych zakrętów i nagłych zmian-przekroju poprzecznego, co umożliwi przejście przepływu powietrza w przepływ laminarny.

 

Poniższy link to nasz silnik o niskim poziomie hałasu:

https://www.ty-motor.com/ac-motor/200w-ac-motor.html