DC motorların uygulamasında gürültü büyük bir problemdir. DC motorların gürültüsünün nasıl azaltılacağı da çeşitli DC motor üreticilerinin temel araştırma konusudur. Örneğin mikro DC motorlar gayet iyi ve ürünlerde neredeyse hiç ses yok. Büyük ölçekli endüstriyel DC motorlar Gürültü neredeyse dayanılmaz.
01 Hava Gürültüsü
Büyük DC motorlar fanlarla donatılacaktır. Bu, hava gürültüsünün ana kaynağıdır. Hava akımı ile üretilir. Fanın boyutu ve şekli, DC motorun hızı ve hava yolu gürültünün boyutunu belirler. Hava gürültüsü için temel bir frekans (Fv) ilişki formülüne bakabiliriz.
Fv=Nn/60(Hz)
N: fan kanatlarının sayısı;
n: DC motorun hızı.
Yani fanın çapı ne kadar büyük olursa DC motorun hava gürültüsü o kadar büyük olur. Fanın çapını yüzde 10 azaltmanın gürültüyü 2-3dB azaltabileceği varsayılabilir. Vantilatör kanadı kenarı ile havalandırma odası arasındaki boşluk çok küçük olduğunda, keskin ve sert olan ıslık benzeri bir ses üretilecektir. Fan kanatlarının makul olmayan şekli ve yapısı hava girdap gürültüsüne neden olacaktır. Ayrıca, fanın sertliği yeterli değildir ve hava akışının etkisi titreşim ve gürültü üretecektir.
Bu tür gürültü sadece endüstriyel DC motorlarda oluşur. Hava gürültüsünün nedenlerine göre, girdap akımlarının oluşmasını önlemek için fan yapısını ve kanat şeklini iyileştirmek için makul tasarım gibi hava gürültüsünü azaltmak için bir dizi önlem benimsenmiştir. Düzgün hava geçişi sağlamak ve hava darbe sürtünmesini azaltmak için fanın çapını mümkün olduğunca küçültün. Ayrıca DC motorun gürültüsünü azaltmak için ses yalıtımı da kullanılabilir ve statorun radyal hava kanalının yanına ses emici malzemeler yerleştirilebilir. DC motoru çelik levhalar veya ahşap levhalarla çevrelemenin basit bir yöntemi de vardır. Testlere göre, yaklaşık 20 desibel azaltılabilir. Gürültü, ancak bu, DC motorun ısı dağılımına dost değildir ve işgal edilen alanı artıracaktır.
02 Mekanik gürültü
DC motorun mekanik gürültüsü esas olarak karbon fırça ile komütatör (fırçasız DC motor yok) arasındaki sürtünmenin gürültüsü, yatak gürültüsü ve rotor dengesizliği gürültüsüdür.
Karbon fırça yapısı TF DC motor
TF DC motorun demontaj çizimi
(1) DC motorda, fırçasız DC motorun fırçaları ve komütatörleri olmaması dışında, bu iki şey vardır. Birbirleriyle sürekli sürtünmeleri gürültü üretecek ve yarı plastik komütatör kullananlara benziyorlar. , yüzey yuvarlaklığı iyi değil, sürtünme gürültüsü daha büyük olacaktır. Karbon fırça ve komütatörün sürtünme gürültü frekansı (fk) şu şekilde duyurulur: fk=k(n/60)(Hz)
k, komütatör segmentlerinin sayısıdır. Diğer bir nokta da karbon fırça tutucunun yapısının sağlam olmaması, bu da gürültüyü artıracaktır. Herkesin prensibi anladığına inanıyorum. Bu nedenle, bu gürültüyü azaltmak için komütatörün yuvarlaklığını kontrol etmek gerekir. İyi bir yüzey kaplaması sağlayın ve gürültüyü azaltmak için katı bir karbon fırça tutucu kullanın veya fırçalar ve komütatörler olmadan doğal olarak böyle bir gürültüye sahip olmayan fırçasız bir DC motor kullanın.
(2) Yatak gürültüsü, DC motor yatağının iç ve dış halkalarının dalgalanmalarından, çukurlarından ve pürüzlülüğünden kaynaklanır. Deneylerden sonra, gürültü ses basınç seviyesi, oluk yüksekliğinin ve yuvarlanma yüzeyindeki oluk sayısının çarpımı ile orantılıdır. Ek olarak, radyal boşluğun boyutu da gürültüyü etkiler. Radyal boşluğu azaltmak gürültüyü azaltabilir. Bununla birlikte, iki yatak odası arasında yüksek eşmerkezliliğe sahip gövde ve uç kapakta küçük radyal boşluklu yatağın kullanılması gerekir ve rotorun eş eksenliliği için gereksinimler artar. Tabii ki yağlama gresinin kalitesi de sebeplerden biridir. Ayrıca DC motor yatağının montaj hatası da gürültüyü artıracaktır. Rulmanın montaj hatası belirli bir kritik değeri aşarsa, rulman gürültüsü keskin bir şekilde artacak ve rulman radyal boşluğunun azalmasıyla kritik açı artacaktır. azalmak.
DC motorun yatak gürültüsünü azaltmak için yatağın işleme kalitesi çok önemlidir. Tabii ki, yağlama gresi seçimi belirsiz olmamalıdır, bu da DC motordaki gürültüyü çok iyi azaltabilir.
(3) Rotorun dengesiz gürültüsünün çözümü, rotor balanssızlık miktarını azaltmak için DC motorun rotorunun dinamik balans için sıkı bir şekilde kontrol edilmesi gerektiğidir.
03 Elektromanyetik gürültü
DC motorun statoru ve rotoru arasındaki hava boşluğundaki alternatif elektromanyetik kuvvet, motorun stator ve rotorunda titreşime ve gürültüye neden olur. Hava aralığı manyetik alanı sadece temel dalgalara değil aynı zamanda bir dizi yüksek harmoniğe de sahip olduğundan, bu manyetik alanların etkileşimi periyodik kuvvetler üretecek ve hem temel dalgalar hem de yüksek harmonik elektromanyetik kuvvetler titreşim ve gürültüye neden olacaktır.
Elektromanyetik sesin frekans dağılımı çoğunlukla 100-4000Hz arasındadır. Titreşim ve gürültü yoğunluğunun büyüklüğü, elektromanyetik kuvvetin büyüklüğü ve stator ve rotorun sertliği ile ilgilidir. Titreşime neden olan elektromanyetik kuvvet, titreşen bileşenin doğal frekansıyla eşleştiğinde rezonans meydana gelecek ve titreşim ve gürültü önemli ölçüde artacaktır. Elektromanyetik kuvvetin bir radyal bileşeni ve bir de teğetsel bileşeni vardır. Elektromanyetik kuvvetin radyal bileşeni, motorun titreşimine ve gürültüsüne neden olmada önemli bir rol oynar. Stator çekirdeğinin radyal titreşim üretmesine neden olur ve radyal titreşim tarafından üretilen gürültü, motorun elektromanyetik gürültüsünün ana bileşenidir. Tek yuvalı rotor delme kullanıldığında, yuva kaynaklı gürültü elektromanyetik gürültünün en önemli parçası haline gelir. Motorun çalışması sırasında, tek sayılı yuvanın rotor göbeği, tek taraflı manyetik çekme kuvvetinin değişimine periyodik olarak maruz kalır.
Yukarıdaki şekle (1) göre, üst manyetik kutup yayı üç rotor yuvasını kaplarken, alt manyetik kutup yayı sadece iki rotor yuvasını kaplar. Bu sırada, üst manyetik çekme kuvveti büyüktür ve alt manyetik çekme kuvveti küçüktür, bu da stator çekirdeğinin yukarı doğru hareket etmesini sağlar. eğilimi. Rotor, Şekil (2)'de gösterildiği gibi yarım bir yarık aralığı kadar döndüğünde, alt manyetik kutup yayı üç rotor yuvasını kaplarken, üst manyetik kutup akoru sadece iki rotor yuvasını kaplar ve bu andaki manyetik gerilim ile başlar. değişim, alt manyetik çekme kuvveti büyüktür ve üst manyetik çekme kuvveti küçüktür, bu nedenle stator çekirdeği aşağı doğru hareket etme eğilimindedir. Bu nedenle rotorun dönüşü sırasında stator çekirdeği periyodik olarak yukarı ve aşağı titreşir. Aynı şekilde, rotor, rotorun titreşmesine neden olan periyodik olarak değişen tek taraflı bir manyetik çekime maruz kalır.
Çift yuvalı bir rotor kullanıldığında yukarıdaki durum oluşmaz, ancak rotor döndüğünde yuva konumu değişir ve hava boşluğunda darbeli bir manyetik alana neden olur ve ayrıca titreşime neden olabilir.
Elektromanyetik gürültüde, yukarıdaki nedenlerle oluşan gürültüye ek olarak, akımdaki yüksek mertebeden harmonik bileşenler nedeniyle, stator ve rotor gazında harmonik manyetik alanlar oluşur ve düzensiz tork da üretilerek titreşime ve titreşime neden olur. gürültü, ses.
Elektromanyetik gürültü, motorun toplam gürültüsünün küçük bir bölümünü oluşturmadığından, motorun tasarımında ve imalatında genellikle elektromanyetik gürültüyü azaltmak için önlemler alınır. Ancak, gürültüyü sınırlamak için çok yüksek gereksinimler olduğunda (klima su pompası motorları ve iç mekan elektrik ve gürültü gereksinimleri için kullanılan diğer durumlar nispeten yüksektir) ve hava gürültüsü ve mekanik gürültü etkin bir şekilde bastırıldığında, rotor eğimi kullanılabilir. Yuvalar, stator ve rotor hava boşluğunu artırmak ve manyetik akı yoğunluğunu azaltmak ve elektromanyetik gürültüyü azaltmak için diğer önlemler.
