一次偶然的試驗，現(xiàn)場驗收電機的客戶提出了質(zhì)疑。起因是某型電機噪聲試驗結(jié)果符合產(chǎn)品技術(shù)條件，但因有刺耳的電磁噪聲，客戶表示不能接受。當現(xiàn)場測試人員辯解測試值并未超標時，客戶回了一句：我只相信自己的耳朵。

類似的電磁噪聲問題Ms.參多年前遭遇過N次。為體驗感受如何，Ms.參曾試圖在發(fā)出尖銳電磁聲的電機附近多待會兒，堅持不到15分鐘，就有一種暈船的感覺想吐。

當時電機的電磁噪聲大家都未當回事，天然的認為是電機的固有特性沒辦法消除，況且不會對使用有任何影響?，F(xiàn)如今大家都很關(guān)注環(huán)保，噪聲無疑是客戶關(guān)注的焦點，自然是不能容忍或接受的。針對上述情況Ms.參談談電磁噪聲是怎樣產(chǎn)生的，為有效遏制電磁噪聲提供理論依據(jù)。

籠型感應電機的電磁噪聲

電磁噪聲主要是電機中周期變化的徑向電磁力或不平衡的磁拉力使鐵心發(fā)生磁致伸縮和振動所引起。電磁噪聲還和定子、轉(zhuǎn)子本身的振動特性有關(guān)。

當激振力和固有頻率共振時，即使電磁力很小也會產(chǎn)生很大的噪聲。

各種電機都存在電磁噪聲問題，但以感應電機的電磁噪聲最具重要性，其頻率通常分布在700～4000Hz范圍內(nèi)，這個范圍內(nèi)耳朵具有很高的靈敏度，因而會引起強烈的噪聲感覺。

磁場力波激發(fā)的電磁噪聲

若有兩個諧波磁場次數(shù)分別為νa、μa，則它們會引起兩個旋轉(zhuǎn)力波，階次分別為νa+μa和νa-μa。低階力波是電機電磁噪聲的主要原因，因為力波次數(shù)越低，它引起的鐵芯彎曲變形相鄰兩支點間距離越長，鐵芯對應的剛度越差，變形、振動也就越大。

磁場徑向力與噪聲輻射

氣隙中任一磁場都可表達為正弦分布的旋轉(zhuǎn)磁場形成，這些磁場相互作用產(chǎn)生的徑向力可表示為

fγ=FγCOS(γθ-ωt-φf)..................（1）

式中Fγ——徑向力波幅值

γ——力波次數(shù)(即力波極對數(shù))

θ——聲波傳播方向與圍繞聲源假想封閉曲面面積元正法線之間的夾角

ω——力波角頻率

φf——力波的空間相位

式（1）表示的正弦分布的旋轉(zhuǎn)力波沿氣隙圓周以角速度ω/γ旋轉(zhuǎn)，氣隙圓周上任一點的徑向力隨時間變化的頻率為f=ω/2π。

由基波磁場產(chǎn)生的徑向力

基波(p極對)磁密幅值即氣隙磁密Bδ,產(chǎn)生的徑向力波階次γ=2p,即力波次數(shù)為4p，力波頻率f=2f1，力波幅值Fγ=Bδ2/4μ0，在鐵芯單位向長度上，氣隙圓周一個“力極”內(nèi)作用的徑向力平均值為

Fγa=2/π·Fγ·πDi1/4p..................（2）

式(2)中Di1——定子鐵心內(nèi)徑

定、轉(zhuǎn)子諧波磁場相互作用產(chǎn)生徑向力

設(shè)各個力波疊加后合成的幅值為Fγs，則在鐵芯單位向長度上，氣隙圓周一個力極下作用的徑向力平均值為

Fγa=2/π·Fγs·πDi1/2γ=Fγs·Di1/γ..................（3）

徑向力引起的振動

交變的徑向力波作用于定、轉(zhuǎn)子鐵心，引起鐵心隨時間的周期性變形，即發(fā)生振動，振動頻率是徑向力波的頻率。轉(zhuǎn)子鐵心剛性較好，其變形可以忽略；定子鐵心因呈薄壁環(huán)狀，剛性較差，其振動是引起電磁噪聲的主要原因。

噪聲輻射

受電磁力作用產(chǎn)生的振動，由電動機傳播到其周圍空間，引起空氣中質(zhì)點的振動而產(chǎn)生聲波。當聲波的頻率在20Hz～20kHz之間時，就能被人耳感覺，這就是電磁噪聲。

對于輻射面尺寸遠大于所輻射的聲波波長的大型電動機，可近似認為聲波從無限大平面沿其法線方向輻射，即平面輻射；長徑比等于1的短電動機，近似地認為輻射面為球面，聲波作球輻射；長徑比大于1的中小型電動機，則近似地認為輻射面為圓柱面，聲波作圓柱輻射。