通风噪声的产生与控制

时间太快了，我们彼此都必须告别温馨的团聚，各自投入到紧张的工作中，Ms.参和大家一起期待下一个更惬意的亲情大团圆。

为了控制电机的温升，设计员小H选择了足够大的风扇。没成想装到电机上一试，声响简直太雷人。

空气动力噪声主要是风扇和电机转子所产生的。电机中风扇直径过大或出风口风速达到一定水平，雷人的通风噪声往往会出乎人的想象。今天，Ms.参以小H所做的试验验证情况为索引，谈谈电机的通风噪声。

电机中风扇由于受空间限制，不能装某些提高其效率的附加元件，效率要低得多，噪声也高于专业风机。原则上，降低电机通风噪声可以从降低风量、减小风阻、提高效率(风扇型式)及可能时减小风扇直径和转速等方面入手，权衡各方面要素，进行交替反复的设计优化、试验验证。

电机的通风噪声源于两方面：1）风扇噪声；2）转子旋转所产生的噪声。

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。为缩小电机尺寸、降低电机重量，总是力图提高有效材料利用率，必然要求增加风扇流量。故而提高电机有效材料利用率和减小通风噪声的要求相互矛盾，只有合理选择风扇和通风系统中各部分的结构形式和几何尺寸使两个要求都能得到适当照顾。

风扇的选择

电机内装风扇主要有离心式和轴流式两种。

轴流式风扇和后倾风叶离心式式风扇所产生的噪声比径向风叶离心式式风扇的要低。

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。

大型电机中，最好在转子两端各装一只风扇，这样可使通风噪声降低5～7分贝，因为在同样风量下，用一只风扇时外径需增大√2倍。此外，设计风扇尽量少留通风裕量。

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。若调为不等间距叶片，可减少有规律的压力的扰动强度，显著降低噪声。同时，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。一般风扇外圆处间隙不应小于风扇外径的10～15%。

为减小离心风扇的损耗和噪声，应使风扇气流入口处面积(径向)小于入口处风扇轴向截面积。

风路

风路设计上应遵循以下原则：

1. 必须避免或尽可能减少风路中的障碍物；

2. 风路方向改变时，应取最大可能的半径；

3. 风路截面积的变化尽可能做到逐渐改变；

4. 垂直于风路方向的支柱若不能去掉，应作成流线型；

5. 要特别注意避免突然排气的情况，因为这样会形成漩涡，导致较大的噪声。

风扇叶片采用多孔材料

小型轴向风扇的钢叶片表面复以多孔材料薄膜或装多孔材料时，降噪效果很好。与密实叶片相比，噪声可降低2～10分贝。

采用特殊的风扇——转子联接器

变速电机的风扇如在低速时能供给足够的冷却空气，则在高速时冷却空气将过量，因而加大了空气动力噪声。这时可采用一种特殊风扇——转子联接器，使风扇转速不受转子转速影响。

转子旋转噪声

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，也与离心式风叶片一样会产生通风噪声。

异步电动机的定子和转子铁心都有径向通风道且相互对齐时，会形成似汽笛的叫声，因此最好将定子、转子径向通风道的位置相互错开。另外，电机转子绕组的端部也会产生宽频带的旋转噪声。

当转子旋转时，其表面齿槽的存在使空气隙中的气流受到周期性振荡而产生噪声，噪声频率由转子转速和槽数决定。

附加消声装置

1）采用封闭罩或闭路通风系统可使主要噪声降低20分贝或更多。但由于罩壁的反射作用，罩内的声压级将高于无罩时在同一点的数值。高出数值的大小随罩壁厚度或其质量的增加而减小，因而，较为有效和经济的方法是在内表面衬以吸声材料(如石棉、玻璃纤维等)。

2）采用吸声材料材料制作的消声器降低空气入口和出口处动力噪声。

3）我国中型系列电机单位质量功率增幅较大，必须增加冷却空气的流量，导致通风噪声增大。为此，在箱式结构的防滴式中型高压电机上部加装消声罩。