Kiểm soát tiếng ồn là một phần quan trọng trong việc bảo vệ môi trường và tiếng ồn của động cơ là một chỉ số kỹ thuật quan trọng để đo lường chất lượng của sản phẩm động cơ. Vì vậy, việc kiểm soát tiếng ồn động cơ đã trở thành vấn đề quan trọng đối với sự tồn tại và phát triển của các doanh nghiệp sản xuất động cơ trong và ngoài nước. Bài viết này phân tích và thảo luận về các nguyên nhân chính gây ra tiếng ồn và các biện pháp giảm tiếng ồn được thực hiện.
Khi động cơ đang chạy, thường có nhiều nguồn tiếng ồn cùng tồn tại cùng một lúc. Những tiếng ồn khác nhau được tạo ra bởi các bộ phận khác nhau của động cơ. Các bộ phận khác nhau của động cơ tạo ra tiếng ồn nhìn chung không liên quan đến nhau nên có thể nghiên cứu riêng và áp dụng các biện pháp giảm tiếng ồn đặc biệt.
1. Tiếng ồn điện từ
Tiếng ồn điện từ chủ yếu được gây ra bởi sự thay đổi về thời gian và không gian và do lực hút từ giữa các bộ phận khác nhau của động cơ. Từ trường trong không gian khe hở không khí là sóng lực quay. Sóng lực hướng tâm của nó gây ra biến dạng hướng tâm và rung động định kỳ của stato và rôto, đây là nguồn gây ra tiếng ồn. Phần lớn sóng âm được tỏa ra không gian xung quanh nhờ sự rung động của stato và các bộ phận khác, trở thành “tiếng ồn trong không khí”, trong khi phần lớn tiếng ồn điện từ là “tiếng ồn trong không khí”.
Có rất nhiều nguyên nhân về thiết kế và lỗi khác cũng sẽ gây ra sự gia tăng nhiễu điện từ, chẳng hạn như lực hút từ không cân bằng, ảnh hưởng của hiện tượng bão hòa lõi, ảnh hưởng của các khe hở, nhiễu do dao động từ thông, độ lệch tâm động của khe hở không khí và sự xung động trong các thành phần nguồn điện thyristor, các thành phần hài trong lưới điện, thanh dẫn bị gãy của động cơ không đồng bộ, ngắn mạch giữa phần ứng động cơ DC và các vòng dây cực chính, lõi động cơ AC không được ép chặt, khe hở không khí lắp ráp không đều, v.v.
Do đó, việc giảm mật độ từ thông khe hở không khí của động cơ một cách thích hợp và tăng khe hở không khí, chẳng hạn như sử dụng các khe nghiêng phần ứng, các khe hở không khí không đều của động cơ DC và nêm khe từ của động cơ AC, có thể làm giảm sóng hài răng và nhiễu điện từ. biện pháp hữu hiệu. Việc tăng độ cứng của đế máy có thể làm giảm độ rung và tiếng ồn do lực quay sóng cơ bản gây ra trong trường khe hở không khí của stato và rôto. Cải thiện tính đồng nhất của cụm khe hở không khí và chất lượng xếp chồng của lõi sẽ giúp giảm nhiễu điện từ.
2. Tiếng ồn khí động học
Có hai loại tiếng ồn khí động học từ động cơ: tiếng ồn dòng điện xoáy và tiếng ồn huýt sáo.
Tiếng ồn dòng điện xoáy chủ yếu được gây ra bởi sự nhiễu loạn của không khí làm mát do rôto và quạt gây ra và dòng điện xoáy xen kẽ trên bề mặt quay; tiếng huýt sáo là do khí nén hoặc không khí cọ xát vào các chướng ngại vật cố định. Tiếng ồn trong động cơ chủ yếu là do rãnh thông gió hướng tâm. Tiếng ồn rít tăng lên khi khoảng cách giữa các bộ phận quay và bộ phận cố định giảm đi, do đó, vỏ cách âm kín được sử dụng để “bịt kín” tiếng ồn trong vỏ cách âm, tăng khoảng cách giữa bộ phận quay và bộ phận cố định, đồng thời cải thiện hướng dẫn Hình dạng của kính chắn gió và việc sử dụng các cánh kính chắn gió phân bố không đều và có chiều dài không bằng nhau là những cách hiệu quả để giảm tiếng ồn. Ngoài ra, việc giảm tốc độ ngoại vi bề mặt rôto, giảm diện tích bề mặt của động cơ và độ nhám bề mặt rôto cũng có thể làm giảm tiếng ồn khí động học.
3. Tiếng ồn chuyển mạch
Tiếng ồn chuyển mạch, còn được gọi là tiếng ồn bàn chải.
Trong động cơ có vòng trượt và cổ góp, nhiễu chuyển mạch là không thể tránh khỏi và đôi khi trở thành nguồn ồn chính. Nguyên nhân gây ra tiếng ồn chuyển mạch:
Tiếng ồn ma sát: Tiếng ồn ma sát chắc chắn sẽ xảy ra ở kết nối trượt giữa chổi than, vòng trượt và cổ góp. Kích thước của tiếng ồn ma sát có liên quan đến tình trạng bề mặt của vòng trượt và cổ góp, hệ số ma sát của chổi than, độ ẩm tuyệt đối của không khí và áp suất của chổi than. Vì vậy, các phương pháp giảm tiếng ồn ma sát bao gồm: cải thiện độ nhẵn, tròn của bề mặt làm việc của vòng trượt và cổ góp, đảm bảo độ ẩm tuyệt đối của không khí không nhỏ hơn 5g/m³, làm sạch bề mặt chổi và độ cứng của vật liệu chổi. không nên quá lớn, thích hợp Giảm đường kính cổ góp, v.v.
Tiếng ồn tác động: Điều này là do có một rãnh mica giữa các đoạn cổ góp. Do biến dạng của cổ góp và khả năng khắc và vát mép của rãnh mica kém, chổi có xu hướng va vào các đoạn cổ góp khi động cơ quay, khiến cổ góp bị cắt và giảm tiếng ồn này.
4. Tiếng ồn cơ học
Tiếng ồn của động cơ quay chủ yếu là tiếng ồn cơ học, dễ dàng tạo ra bởi động cơ lớn và tốc độ cao.
Cân bằng động rôto kém là một trong những nguyên nhân phổ biến nhất gây ra rung động cơ học và tiếng ồn cơ học. Cải thiện độ chính xác của cân bằng động rôto có thể giảm tiếng ồn này một cách hiệu quả. Nếu việc lắp đặt và điều chỉnh kém, đồng thời tần số tự nhiên của các bộ phận stato và rôto phù hợp với tần số quay thì tiếng ồn cơ học cũng sẽ được tạo ra. Khi động cơ được trang bị kính chắn gió dạng tấm chắn cuối, mui xe thường bị rung lắc do rung động của động cơ, gây ra rung lắc và tiếng ồn. Trong trường hợp này, sự rung động của stato động cơ thường là nguồn kích thích cho nắp cuối hoặc nắp gió. Để giảm tiếng ồn rung động này, phương pháp là tăng độ cứng động của lớp vỏ cuối và lớp vỏ. Việc thêm các vật liệu hấp thụ rung động, chẳng hạn như nỉ, tại điểm nối của tấm chắn cuối và stato có thể làm giảm biên độ rung của stato.
5. Tiếng ồn tải
Nguyên nhân chính gây ra loại tiếng ồn này là do lỗi sản xuất, khe hở lắp ráp, hư hỏng bề mặt làm việc và ăn mòn điện trong quá trình vận hành, vận chuyển và lắp đặt sẽ khiến ổ trục chạy không cân bằng và gây ra tác động không đều. Ví dụ, độ nhám bề mặt của trục không đạt yêu cầu, độ tròn của lỗ ổ trục vượt quá dung sai (stato hoặc nắp cuối), vật liệu của lỗ ổ trục kém, đầu mở rộng của trục lõi phần ứng là hơi trầy xước, v.v.
Các biện pháp giảm tiếng ồn bao gồm: Trong quá trình gia công ổ trục và kiểm tra tại nhà máy, cần tăng cường kiểm tra, kiểm tra độ nhẵn, tròn, độ nhám bề mặt của thành trong của ổ trục để xác nhận xem lỗ dầu hay vật liệu của thành trong của ổ trục có đáp ứng yêu cầu và độ tròn của lỗ ổ trục có vượt quá hay không. Nếu đầu trục kém, hãy kiểm tra cẩn thận đầu trục để xác nhận xem đầu trục ở phía nắp cuối có đủ tiêu chuẩn hay không; khi xếp và tán trục, kiểm tra xem đầu nối dài của trục có bị trầy xước hay không.
Tóm lại, để kiểm soát, giảm thiểu ô nhiễm tiếng ồn động cơ một cách hiệu quả, ngoài việc kiểm soát chất lượng trong quá trình sản xuất, cũng cần nắm vững công nghệ giám sát, chẩn đoán, nhận dạng tiếng ồn động cơ để có biện pháp giảm tiếng ồn hiệu quả. .
