引起機(jī)械噪聲的原因多種多樣，歸納起來，沖擊性的、周期性的以及隨機(jī)性的力的作用是最根本的原因。對(duì)于電機(jī)而言，又以后兩種原因?yàn)橹?。例如，風(fēng)扇在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，會(huì)引起周期性的振動(dòng)而發(fā)聲。所謂隨機(jī)性力的作用，指在固體上摩擦或滾軋時(shí)，由于表面粗糙產(chǎn)生隨機(jī)性力的作用而發(fā)聲，如電機(jī)的滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承的噪聲即屬此例。

電機(jī)的機(jī)械噪聲

實(shí)際上，產(chǎn)生機(jī)械噪聲的三種原因，不僅會(huì)單獨(dú)作用，而且往往同時(shí)出現(xiàn)、相互疊加，這就使噪聲源的分析更復(fù)雜化。

至于機(jī)械噪聲的類型，按聲強(qiáng)隨時(shí)間變化的情況，可分為穩(wěn)定狀態(tài)噪聲、周期狀態(tài)噪聲和沖擊狀態(tài)噪聲三種。穩(wěn)定狀態(tài)噪聲是連續(xù)的，聲強(qiáng)波動(dòng)范圍在5分貝以內(nèi)。周期狀態(tài)噪聲是周期性的，聲強(qiáng)波動(dòng)超過5分貝。沖擊狀態(tài)噪聲是不連續(xù)的脈沖噪聲，其持續(xù)時(shí)間小于1s，而其峰值壓力值比其均方根值的聲壓級(jí)至少大10分貝。假如其重復(fù)速率高于每秒10次，則可認(rèn)為它是穩(wěn)態(tài)噪聲。

在機(jī)械制造行業(yè)，總的講機(jī)械噪聲主要有空氣動(dòng)力性噪聲和機(jī)械性噪聲兩類，但兩者往往交錯(cuò)或同時(shí)存在，以何種為主，則按機(jī)械類別和采用的運(yùn)動(dòng)部件的結(jié)構(gòu)而有所不同。為了方便，往往將由電磁性的力的作用而引起的機(jī)械性噪聲劃歸電磁噪聲類。

作為機(jī)械噪聲中重要方面的空氣動(dòng)力性噪聲是氣體的流動(dòng)或物體在氣體中運(yùn)動(dòng)引起空氣的振動(dòng)產(chǎn)生的，例如電機(jī)中風(fēng)扇所產(chǎn)生的噪聲即屬于此?？諝鈩?dòng)力性噪聲的噪聲源可分成三個(gè)類型：?jiǎn)卧?、偶極子源和四極子源。單源又稱零級(jí)輻射。當(dāng)高速氣流周期性地從排氣口排出，或穩(wěn)態(tài)氣流周期性地被截止，即發(fā)生發(fā)射率對(duì)時(shí)間的變化，產(chǎn)生單源輻射。單源象一個(gè)脈動(dòng)球，它均勻地膨脹和收縮，其輻射的指向性圖形是球形的。

對(duì)電機(jī)更為重要的是另一種所謂的偶極子輻射，偶極子源可以看成是一對(duì)相互距離比波長(zhǎng)小、相位相反的單源。它的指向性圖形是8字形，沿軸的方向上較強(qiáng)，在與軸垂直的方向上較弱，即具有明顯的方向性。

當(dāng)極高速氣體噴射時(shí)，壓應(yīng)力張量發(fā)生變化，這時(shí)產(chǎn)生四極子輻射。四極子源可以看成是兩對(duì)相位互成180°的偶極子。其指向性圖形呈4葉玫瑰線形。

電機(jī)的通風(fēng)噪聲

電機(jī)的空氣動(dòng)力性噪聲，主要是由冷卻氣流經(jīng)過電機(jī)內(nèi)部風(fēng)路引起的，通常統(tǒng)稱為通風(fēng)噪聲，它隨氣體流量的增加而增大，尤其是隨風(fēng)扇圓周速度的增加而增大。電機(jī)的總噪聲中，2極和中心高不大于112mm的4極電機(jī)，其主要成分是通風(fēng)噪聲一般，通風(fēng)噪聲中的主要成份則是由風(fēng)扇造成的風(fēng)扇噪聲。風(fēng)扇噪聲由旋轉(zhuǎn)噪聲和渦流噪聲兩種成分組成。

旋轉(zhuǎn)噪聲是由旋轉(zhuǎn)的葉片周期性地打擊空氣質(zhì)點(diǎn)，引起空氣的壓力脈動(dòng)而產(chǎn)生的。這個(gè)壓力脈動(dòng)可用富里哀級(jí)數(shù)分解為一個(gè)穩(wěn)態(tài)分量和一系列脈動(dòng)分量。穩(wěn)態(tài)分量是風(fēng)扇所需要的氣流壓力，脈動(dòng)分量則是葉片產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)噪聲的聲源。

旋轉(zhuǎn)噪聲具有確定的頻率，它等于葉片每秒鐘打擊空氣質(zhì)點(diǎn)的次數(shù)。從旋轉(zhuǎn)噪聲的強(qiáng)度看，基頻的最強(qiáng)，其次是二次諧波和三次諧波的，它隨次數(shù)的增加而逐漸減弱。

風(fēng)扇葉片在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，使其周圍氣體在葉片的后面產(chǎn)生渦流，引起氣體擾動(dòng)，形成壓縮與稀疏過程，從而產(chǎn)生所謂渦流噪聲。當(dāng)風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)時(shí)，渦流噪聲的頻率取決于葉片與氣體的相對(duì)速度，此速度隨旋轉(zhuǎn)葉片與圓心的距離而連續(xù)變化，因此風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的渦流噪聲表現(xiàn)為寬頻帶的連續(xù)譜。由于渦流及其可能再分裂為小渦流的不穩(wěn)定性，渦流噪聲頻率的分布及其聲級(jí)大小也不太穩(wěn)定，因此它是一種隨機(jī)性穩(wěn)態(tài)噪聲。

對(duì)于風(fēng)扇噪聲，當(dāng)電機(jī)功率很大或圓周速度很高時(shí)，以及扇葉進(jìn)出口附近有固定的氣流障礙物或當(dāng)風(fēng)扇外緣與風(fēng)罩或端蓋內(nèi)表面的間距不夠大時(shí)，旋轉(zhuǎn)噪聲往往占優(yōu)勢(shì)；反之渦流噪聲占優(yōu)勢(shì)。電機(jī)進(jìn)出風(fēng)風(fēng)口處的風(fēng)聲也是一種渦流噪聲。

風(fēng)扇噪聲從聲源特性來說，一般屬于偶極子源，其功率在理論上大致與風(fēng)扇周速的6次方成正比，與風(fēng)扇直徑的平方成正比，并與風(fēng)扇的正面阻力系數(shù)和風(fēng)扇的形狀有關(guān)。

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