空調(diào)電機(jī)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(jī)噪聲的產(chǎn)生與降低

電機(jī)之所以會(huì)產(chǎn)生噪音，和其內(nèi)部的機(jī)械元件運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的振動(dòng)有必不可少的關(guān)系，這是物理學(xué)中就可以學(xué)習(xí)到的知識(shí)，電機(jī)的噪聲可以主要分為三類(lèi)：電磁、機(jī)械和空氣動(dòng)力。

（一）電磁噪音。電機(jī)中的轉(zhuǎn)子和定子之間存在一定的間隙，當(dāng)電機(jī)內(nèi)部形成了交變磁場(chǎng)之后就會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)子、定子的周期性振動(dòng)，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(dòng)之下，鐵芯會(huì)一定那個(gè)程度上發(fā)生形變，進(jìn)而影響到周?chē)諝獾恼駝?dòng)。那么怎樣會(huì)引起電磁噪音呢？主要有以下幾個(gè)原因：首先是電機(jī)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(huì)在電機(jī)啟動(dòng)時(shí)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(jī)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(wèn)題了，如果不是因?yàn)殡姍C(jī)故障，那么就需要根據(jù)不同的情況來(lái)找出相應(yīng)的解決方案，主要的應(yīng)對(duì)措施有減小諧波磁場(chǎng)等。

（二）機(jī)械噪音。機(jī)械噪音主要是由電機(jī)內(nèi)部機(jī)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(huì)隨著電機(jī)使用的軸承規(guī)格不同而不同，軸承都是根據(jù)電機(jī)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(dòng)軸承為例，滾動(dòng)軸承由其名字可以看出工作時(shí)需要使用潤(rùn)滑劑，因此潤(rùn)滑劑的粘稠度會(huì)在一定程度上影響到滾動(dòng)軸承發(fā)出的聲音大小，除此之外還有軸承安裝時(shí)的精度，徑向間隙過(guò)大或者過(guò)小都會(huì)增大噪聲。

其次是轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子的平衡問(wèn)題十分重要，轉(zhuǎn)子質(zhì)量是否均勻分布，對(duì)于運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)問(wèn)題十分重要，如果轉(zhuǎn)子本身質(zhì)量分布不均，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)就無(wú)法平衡著力，會(huì)產(chǎn)生額外的離心力，在離心力的作用下，就有可能會(huì)產(chǎn)生噪音，因此對(duì)于轉(zhuǎn)子導(dǎo)致的機(jī)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(dòng)噪聲。這種噪聲是正常是機(jī)械噪聲范疇，很多機(jī)械零部件在工作時(shí)都會(huì)產(chǎn)生噪聲。

（三）空氣動(dòng)力噪音。空氣動(dòng)力噪音主要也分為了三種，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(jī)在工作時(shí)風(fēng)扇葉子旋轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的噪聲，在風(fēng)扇葉子旋轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)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(fēng)道中，氣流在風(fēng)道之中受到壓縮擴(kuò)張，就會(huì)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(fēng)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(dòng)力噪音，主要有以下幾種辦法：首先是從風(fēng)扇著手，從上文可以看出風(fēng)扇扇動(dòng)是造成空氣動(dòng)力噪音的主要原因，最直接的辦法就是取消風(fēng)扇，或者換一種扇葉規(guī)格，可以盡量采用小直徑的風(fēng)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(lái)，這樣直接從聲源上解決噪音問(wèn)題。

二、電機(jī)噪聲的分析鑒別

在解決噪聲問(wèn)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(guò)聽(tīng)來(lái)判斷產(chǎn)生噪聲的位置，在初步判定完位置之后，需要進(jìn)一步精確噪聲產(chǎn)生的原因，這時(shí)候主要使用分開(kāi)運(yùn)轉(zhuǎn)法，就是讓機(jī)器處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，然后逐步判斷每個(gè)元件是否造成了噪音，這兩種辦法集合，確定噪音來(lái)源；還有就是直接測(cè)量噪音位置，這就需要使用傳感器。傳感器靠近運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)器，接觸可以產(chǎn)生噪聲的部位，用機(jī)器測(cè)量噪聲源所在的位置，比第一種辦法更為精準(zhǔn)。

三、電機(jī)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(shí)候我們就需要采取其他的辦法來(lái)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(jī)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(jī)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(jī)散熱，隨著電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，如何解決電機(jī)升溫問(wèn)題較難解決。

（二）電機(jī)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(guò)安裝共振腔來(lái)改變?cè)胍魝鬟f方向。

（三）電磁噪音的控制。電磁噪音的控制相對(duì)于機(jī)械噪音來(lái)說(shuō)要復(fù)雜一點(diǎn)，在對(duì)噪音的控制同時(shí)還要兼顧電機(jī)其他功能符合設(shè)計(jì)要求。比如通過(guò)增大電機(jī)氣隙，使用2P電機(jī)脈動(dòng)噪聲控制，利用斜槽來(lái)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(yǔ)：現(xiàn)在人們對(duì)于生活水平的要求正在一步步提高，健康生活的意識(shí)也逐漸深入人心，因此作為人們健康的一大危害源，噪聲問(wèn)題正在受到人們的重視，為了更好的服務(wù)于消費(fèi)者，電機(jī)的設(shè)計(jì)問(wèn)題需要得到更高的重視，只有這樣才能滿(mǎn)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(huì)對(duì)電機(jī)制造和安裝問(wèn)題起到很大的幫助作用，希望生產(chǎn)商在生產(chǎn)電機(jī)時(shí)充分考慮到各種情況，盡量滿(mǎn)足消費(fèi)者的需求，也讓自己獲取更大的市場(chǎng)。