减少和优化电机的结构传播噪声和空气传播噪声的途径有哪些?
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电机发生的运动振动是以空气传播噪声的形式从电机表面传播,在轴和电机固定底座处则以结构传播噪声的形式传播,在某种程度上,结构传播噪声转化为空气传播噪声进一步传播到环境中。为了降低噪声,一般的方法是中断从源到传输路径到耳朵的噪声链,或者直接在噪声源处减少噪声的产生。如果这是不可能的,至少可以尝试使噪音变得愉快或较少的反感,这项活动被称为“噪声优化”。通过对整个系统的优化来改变正在产生的噪声,所采取的措施必须始终考虑到经济因素。
绝缘和隔音 隔声屏障可以通过隔音和隔振来实现,绝缘层必须与阻尼层明确区分,阻尼层中的振动能转换为摩擦热。在固体中,这种摩擦热是由分子或相对较大的颗粒在体内相互运动引起的,也可由安装在设备外部的材料(如泡沫、无纺布材料、弹性体)引起,并表现出很大的内摩擦。为了使这种材料也具有阻尼效应,它必须附着在表面的振动波腹处。换句话说,附着在振动引起材料最大变形的位置,这种材料通常被称为绝缘材料,即使它不绝缘,也起阻尼作用。
对于液体,粘度具有阻尼效应,但仅与容器中液体的可压缩性或显著变形相结合,例如:水的阻尼能力很低,因为它的内耗很低,而且几乎是不可压缩的。油也几乎是不可压缩的,其显著较高的粘度只有在通过狭窄的开口时才会产生阻尼效果,换句话说就是改变形状,例如在减震器中。气体是可压缩的,但由于它们的粒子之间的距离很大,它们的内耗很低,因此阻尼能力很低。但是,如果气体流过如屏风、过滤器、泡沫,或者如果气体颗粒在这些屏障内振荡,那么摩擦、声压和声速就会增加,从而使声音体积减小,声能被“摩擦”成热。因此,屏风、过滤器和类似的装置都是消声器。一般来说,绝缘和阻尼措施必须分开考虑,它们往往是相互排斥的。然而,在许多情况下,采用绝缘和阻尼措施是有意义的,只有它们是在正确的位置才可行。 减少声辐射 通过封装整个电机,可以显著降低空气噪声对外部的辐射,在这种情况下,空气噪声的传播是有限的,而且是“阻塞的”。在这种情况下,必须考虑由封装本身引起的共振,以及空腔共振。通常,由于与驱动装置或环境的连接,整个电机无法完全密封。在开口的情况下,必须注意实现与声音传输有关的(声波)阻力的理想失配,并避免令人不快的反射。用隔音材料覆盖空腔有助于防止空腔共振,并有助于抑制空腔本身的振动。在消声的情况下,与隔声相反,声能被“破坏”(转化为摩擦)。在小型电机的情况下,由于与空间有关的原因,用绝缘材料覆盖密封舱通常是不可能的,或者是由于成本原因。
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