Возникающие в электрических машинах шумы

При работе электрической машины возникают шумы. Причины возникновения этих шумов разделяют на механические, вентиляционные и магнитные
Основной причиной шумов механического происхождения является неудовлетворительная балансировка вращающихся частей машины (ротора) и сочлененных с ее валом элементов, например механической муфты. Шумы часто создают подшипники (шумы роликоподшипников больше, чем шарикоподшипников), а в машинах постоянного тока шум может создаваться щеточно-коллекторным узлом.
Исходя из изложенного, средствами понижения шумов механического происхождения являются: тщательная (статическая и динамическая) балансировка ротора (якоря); применение в машине подшипников более высокого качества; тщательное притирание щеток к коллектору; надежное закрепление щеткодержателей.
Причинами шумов вентиляционного происхождения могут быть: недостаточная жесткость вентилятора и, как следствие, его вибрация при работе машины; возникновение в путях прохождения охлаждающего воздуха вихрей, создающих шумы. Часто причиной вентиляционного шума является резонирование неудачно спроектированных тонкостенных элементов на пути вентиляционного потока (кожуха вентилятора, направляющих щитков, жалюзи и т.д.). Неудачный выбор соотношения числа лопаток вентилятора и числа входных и выходных отверстий также может быть причиной шума в машине.
Средствами снижения шумов являются: применение вентилятора более жесткой конструкции, исключающей его вибрацию, и тщательная его балансировка; создание в машине аэродинамического напора, исключающего появление завихрений воздушного потока.
Магнитные шумы появляются в машине под влиянием переменных электромагнитных сил, возникающих из-за периодического перемагничива- ния элементов магнитопровода машины. Это может быть вызвано прохождением переменного тока по обмоткам машины либо вращением сердечника якоря в постоянном магнитном поле возбуждения. Другой причиной магнитных шумов является изменение магнитной проводимости воздушного зазора из-за зубчатой поверхности сердечников ротора и статора: при прохождении над зубцами ротора зубцов и пазов статора магнитный поток воздушного зазора и зубцового слоя пульсирует. Уменьшение шумов магнитного происхождения достигается рациональным выбором числа пазов в сердечниках статора и ротора, скосом пазов на роторе (якоре), применением полузакрытых пазов. Шумы в электрических машинах измеряют прибором — шумомером, который показывает уровень интенсивности шума в децибелах (дБ). Более совершенным является прибор, называемый частотным спектрометром.
В зависимости от требования к уровню шума электрические машины разделяют на четыре класса:
первый класс — к машинам не предъявляются требования по уровню шума;
второй класс — машины с малошумными подшипниками качения и специальной малошумной конструкцией вентиляционной системы;
третий класс — машины с пониженной эффективностью вентиляции или с отсутствием таковой, а следовательно, машины с пониженным использованием активных материалов (повышенных габаритов), с применением подшипников скольжения (практически не создающих шумы);
четвертый класс — машины со специальными устройствами снижения шума, например, с использованием звукоизолирующего кожуха.
В готовой машине для снижения шума возможно применение звукопоглощающих покрытий, установка звукоизолирующего кожуха или пристраивание к машине специально разработанного глушителя. Такой глушитель должен иметь спиральную форму и являться продолжением выходного канала воздушного потока. Для увеличения поверхности поглощения шума внутри глушителя должны быть перегородки, направленные перпендикулярно воздушному потоку.