工业电机噪声概述
电机噪声一般包括气动噪声、机械噪声和电磁噪声。电机的气动噪声主要是由于电机在运行时需要散热,而加装了散热风机所产生;电机机械噪声和电磁噪声主要是由于电机运行时由于电磁激励和机械旋转所产生的噪声。
对于下图所示的箱式大功率工业电机而言,当电机运行时由于电机外壳的密封作用,使得电机运行时电机冷却系统的风扇气动噪声比机械噪声和电磁噪声高,成为主要噪声源,同时过大的气动噪声还将引起电机的整体噪声**标。
电机噪声控制,电机降噪
2. 电机的振动噪声控制
风扇运行时的噪声主要包括两部分。首先是主要的气动噪声,为电机运行时产生的结构振动。因此具体的降噪方案主要是开展风路的消声处理,降低空气动力噪声;其次是针对结构辐射噪声进行阻尼减振处理,降低噪声的辐射。
电机噪声控制,电机降噪
各种气体放空,通常是直接泄放在大气中,放空排气装置的尾端一般为管段或孔,其截面多为圆形,所以,这类放空基本上属自由圆射流。气体流出前的压力一般都很高,一旦从喷口喷出,压力锐减为环境压力,而体积相应扩大,表现为以很高速度流出喷口,气体以很高的速度流出管或孔口,冲击、卷吸静环境气体,形成剧烈扰动,从而辐射出强烈的噪声,这种噪声称为喷流噪声。同时喷注结构一般为亚声速,即出流速度小于当地声速,它大体分为混合区、过渡区和充分发展区三个部分。混合区的长度约为喷口直径D的5倍,混合区内有一个锥形喷注**,**气流等于喷气口的流速。在**周围,喷注与周围卷吸来的气体剧烈混合,它是喷注噪声产生的主要区域,该部分辐射噪声主要为高频噪声。过渡区是离喷口5D~15D区域,该区域气流为湍流运动,是产生噪声的次要区域,喷注噪声频率较低。充分发展区位于15D以外,它产生的喷注噪声一般可忽略。
喷注噪声是宽频带噪声,它的强度及频率可由实际测量得到。如果由理论计算,它的峰值频率可由下式估算:
fm=0.2V/D
式中:fm为喷注噪声的峰值频率(Hz);V为排气速度(m/s);D为喷口直径(m)
喷注辐射噪声的总声功率W可由下式近似计算:
式中:R为常数,实验值为0.3×10-4~1.8-4;ρ为排放气体密度(kg/m3);ρ0为环境大气密度(kg/m3);c0为大气中声速(m/s)
若用声压级表示喷注噪声强度,在离喷口lm远处的声压级Lp可由下列经验公式计算:
式中:g=Ps/P0;Ps为喷口内气流驻点压强,P0为环境压强。
针对排气噪声控制,一般采用排气,主要包括小孔喷注、节流降压和多孔扩散。
噪声控制
噪声污染已成为当今世界性问题。产品的低噪声性能已成为衡量产品质量的重要指标;产品的噪声性能往往比其他性能较快较直接的体现出来,因此很多产品的噪声指标已成为该产品的重要影响因素。
针对设备系统噪声控制主要是对各种设备和产品的噪声**标问题,开展噪声源测试、降噪方案设计、声学材料选型、降噪效果预估和方案优化、降噪方案实施和评价等系统工作,一站式解决其噪声问题。
噪声控制主要步骤
1. 噪声源测试:
主要内容:根据验收标准,测试该设备噪声源的特性,声源位置;分析声源的产生机理,不同声源对接收点的贡献和声源传递途径。
2. 仿真分析:
主要内容:根据设备噪声源的产生机理和设备结构特性,计算声源到接收点的噪声传递特性,并与测试结果进行比对,从而确定各种声源的贡献和各种传递途径的贡献,为降噪方案设计提供必要的依据。同时,开展降噪方案效果的预估和降噪方案优化。
3. 降噪方案设计:
主要内容:根据声源的贡献和传递特性以及设备结构特性,开展具备可实施空间的降噪方案设计。如设计吸声材料、密封、隔声和阻尼的位置,并预估降噪效果,使降噪量达到目标要求,并满足设备的稳定运行。
这部分工作是噪声控制的**。具体而言,首先是根据设备运行所要求的噪声限值要求(即噪声控制的目标)和设备运行时的实际噪声值和倍频程噪声特性。
4. 声学材料设计
主要内容:根据上述噪声源频谱特性,设计满足声学要求的吸声材料、阻尼材料和隔声材料;同时满足设备的工作温度、环保、保温/散热、耐腐蚀等具体要求。
5. 降噪方案实施
主要内容:根据降噪方案和声学材料,开展设备降噪实施。噪声控制的主要效果主要取决于降噪方案、声学材料设计和方案具体实施过程。
6. 降噪效果评估
主要内容:评价该产品在相同工况下,在实施降噪方案前后的声学特性,评价方案的降噪效果。如果降噪效果满足要求,申请相关**,形成知识产权。
南京同韵声学科技有限公司成立于2013年,主要是为各类工业设备和家用电器的噪声问题开展系统和完整的噪声控务,即针对各类产品的噪声,开展噪声测试分析,降噪方案设计,声学材料设计以及降噪方案实施和评价,系统完整的解决该产品的噪声问题。 公司目前已成立了一支由声学博士为**的技术研发队伍,已发表多篇学术论文和**申报。公司于2013年度获得南京*型科技创业计划,于2015年通过首届江苏省社会信用管理贯标验收。公司现与同济大学和*科技大学等相关院系建立了良好的合作关系。公司技术特点在于: 1)具备深厚的振动噪声理论和测试经验,可开展系统的噪声与振动控制理论和测试技术等培训。 2)具备大量的工业设备和家用电器等项目噪声控制经验。 3)具备吸声材料、隔声材料和阻尼材料的设计能力以及丰富的声学材料数据库。 4)已建成LMS 12+ 振动噪声掌上采集和分析系统、B&K PULSE 振动噪声采集和输出系统、B&K 声强探头、B&K 传声器校准系统和B&K PULSE振动噪声分析软件。