电机的空气动力噪声分析

空气动力噪声主要是风扇(自通风或是具有外部通风设备的)和电机旋转转子所产生的，中小型电机中风扇直径比转子直径大很多时，则以风扇噪声为主

1、风扇噪声

风扇的噪声随流量的增加、尤其是随风扇圆周速度的增加而增大。为了缩小电机尺寸和降低电机重量，总是力图提高有效材料的利用率，一般这就要求增加风扇的流量。所以提高电机有效材料的利用率和减小通风噪声的要求是存在矛盾的，设计时，只有合理地选择风扇和通风系统中各部分的结构形式和几何尺寸来使两个要求都能得到适当照顾。

●风扇的选择

电机的内装风扇主要有径向离心式和轴流式两种。轴流式风扇和后倾风叶离心式风扇所产生的噪声比径向风叶离心式风扇的要低。在高速电机中从噪声的角度来看，轴向通风系统比径向通风系统要好。

大型电机最好在转子两端各安装一只风扇，这样可使通风噪声降低5~7分贝，因为在同样风量下，用一只风扇时其外径需增大1.414(根号2)倍。此外，设计风扇时应尽量少留通风裕量。

风扇噪声的频率由式(1)确定；

F=K﹒N﹒n/60…………………(1)

式(1)中:

N——风扇叶片数；

n——风扇转速，(转/分)；

K一常数，可取1，2，3……。

另外，由风扇气流旋涡产生的紊流会引起分布范围很宽的宽频带噪声。

●风扇叶片间距与风扇外圆处间隙

风扇采用等间距风叶时，若风扇与一个或几个固定障碍物相互干扰，则会产生离散频率的噪声。在这种情况下将风扇等间距叶片改为不等间距叶片，可以显著的降低噪声。同时，用增大风扇外圆和固定障碍物之间的间隙也可以降低这种噪声。一般这种间隙δ不应小于风扇外直径的10~15%。为了减小风扇损耗和噪声，应使风扇气流入口处的面积小于入口处风扇轴向截面积。

●风路

必须避免或尽可能的减少风路中的障碍物；风路方向改变时，应取最大可能的半径，风路截面积的变化必须尽可能做到逐渐改变；垂直于风路方向的支柱若不能去掉，则应做成流线形；要特别注意避免突然排气的情况，因为这样会形成旋洞，导致较大的噪声。

2、转子旋转所产生的噪声

大、中型电机转子铁心径向通风道中放置的间隔片和穿越通风道的转子线棒，在电机旋转时，也与离心式风扇叶片一样地产生通风噪声。