【摘要】:图4-3所示为电机中电能转换为声能的过程,电机输入电流与磁场相互作用产生高频电磁力,作用于定子铁心内表面上,使得定子铁心及机壳以相同的频率振动,从而引起周围的空气以同样的频率振动,产生噪声,如图4-4所示。定子及机壳组成的电机系统结构可看作是具有分布质量M、阻尼C和刚度K的机械系统。
图4-3所示为电机中电能转换为声能的过程,电机输入电流与磁场相互作用产生高频电磁力,作用于定子铁心内表面上,使得定子铁心及机壳以相同的频率振动,从而引起周围的空气以同样的频率振动,产生噪声,如图4-4所示。
图4-3 电能转化为声能的过程
图4-4 电机振动和噪声的产生原理示意图
电机辐射的声功率非常小,对于一台10kW以下的电机,辐射的声功率大约只有10-6W到10-4W,因此,要精确计算声功率是十分困难的。
定子及机壳组成的电机系统结构可看作是具有分布质量M、阻尼C和刚度K的机械系统。当电磁力作用于机械系统时,振动幅值为电磁力幅值和频率的函数。对于一个具有多自由度的机械系统来说,振动位移满足式(4-7)。
式中 {q}——(N,1)的矢量,表示N个自由度的振动位移;(www.xing528.com)
{F(t)}——自由度的力矢量;
[M]——系统的质量矩阵;
[C]——系统的阻尼矩阵;
[K]——系统的刚度矩阵;
——质点的振动加速度矢量;
——质点的振动速度矢量。
式(4-7)可以用结构有限元方法进行求解。但在实际计算中,由于铁心叠片材料的阻尼、弹性模量以及电磁力等参数难以准确计算,因此会造成振动位移计算的误差。
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