變頻調(diào)速電動機(jī)的噪聲
旋轉(zhuǎn)電機(jī)基本上有三種噪聲源:通風(fēng)系統(tǒng)、、滾動軸承、電磁勵磁,與電機(jī)發(fā)出的其他噪聲源相比,處于完美狀態(tài)的軸承產(chǎn)生的噪音幾乎是微不足道的。
在正弦供電的電動機(jī)中,尤其是極數(shù)(轉(zhuǎn)速較高)的電機(jī),主要的噪聲源是通風(fēng)系統(tǒng)。另一方面,在極性較高、運(yùn)行速度較低的電機(jī)中,電磁噪聲往往突出。
然而,在變頻調(diào)速系統(tǒng)中,尤其是在通風(fēng)條件下,由于電壓諧波含量的影響,無論電機(jī)極性如何,電磁激勵噪聲都可能是噪聲的主要來源。
較高的開關(guān)頻率往往會降低電機(jī)的磁激勵噪聲。
變頻調(diào)速應(yīng)用中電機(jī)噪聲的標(biāo)準(zhǔn)
用多臺電機(jī)和不同開關(guān)頻率的變頻驅(qū)動實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)(在半消聲室中進(jìn)行4點(diǎn)測量)表明,三相感應(yīng)電動機(jī),當(dāng)由變頻器供電并以基本速度(通常為50或60 Hz)運(yùn)行時,最多為11dB(A)的聲壓級上出現(xiàn)并增加。
變頻調(diào)速電機(jī)噪聲的思考
聲級取決于電機(jī)結(jié)構(gòu)、極數(shù)、脈沖模式和脈沖頻率以及電機(jī)的基頻和產(chǎn)生的速度。還應(yīng)考慮被驅(qū)動設(shè)備的響應(yīng)頻率。因此產(chǎn)生的聲級將高于額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行時公布的值。在某些頻率下,機(jī)械共振或磁噪聲可能會導(dǎo)致聲級顯著增加,而頻率和/或電壓的變化可能會降低聲級。經(jīng)驗(yàn)表明,當(dāng)電機(jī)與PWM控制一起使用時,在額定頻率下,可增加5至15dB(A)。對于其他頻率,噪聲水平可能更高。
由于諧波,磁噪聲的勵磁機(jī)制比正弦電源上的工作更復(fù)雜。特別是,在速度范圍的某些點(diǎn)上可能會發(fā)生共振。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),恒定通量的增加可能在1至15 dB(A)范圍內(nèi)。
變頻驅(qū)動及其功能產(chǎn)生三個直接影響發(fā)出噪聲的變量:轉(zhuǎn)速變化,影響軸承和潤滑、通風(fēng)和任何受溫度變化影響的其他特性;電機(jī)電源頻率和諧波含量對定子鐵芯內(nèi)的磁噪聲產(chǎn)生較大影響,對軸承噪聲影響較小;電機(jī)氣隙磁場不同頻率的波相互作用引起的扭轉(zhuǎn)振蕩。當(dāng)開關(guān)頻率高于3kHz時,PWM控制變頻驅(qū)動所提供的電機(jī)與正弦電源提供的相同電機(jī)相比,噪聲增量相對較小(僅為幾dB(a)。對于較低的開關(guān)頻率,噪聲的增加可能很大(根據(jù)經(jīng)驗(yàn),高達(dá)15dB(A)。在某些情況下,可能需要在工作速度范圍內(nèi)創(chuàng)建“跳過帶”,以避免由于基頻而產(chǎn)生特定的共振條件。