振動和噪聲是直流電機(jī)試驗和運(yùn)行過程最為常見的問題,引起振動和噪聲的原因很多,要將這些問題完全分清楚也不容易。在很多情況下,我們會將振動和由振動導(dǎo)致的噪聲歸結(jié)到轉(zhuǎn)子動平衡環(huán)節(jié),很多的時候從轉(zhuǎn)子本身又找不到確切的原因。歸根結(jié)底,理論的分析與實際的狀況會存在一定的差異性,確保其所涉及的每一個環(huán)節(jié)都符合要求,才能做出真正意義上的直流電機(jī)。
直流電機(jī)的機(jī)械振動和噪聲包括由轉(zhuǎn)子機(jī)械上不平衡產(chǎn)生的振動和噪聲、軸承振動產(chǎn)生的噪聲、受軸承激振而產(chǎn)生的端蓋軸向振動和噪聲、電刷和換向器(或集電環(huán))之間的摩擦振動和噪聲等等。
直流電機(jī)的平衡指什么?通常剛性轉(zhuǎn)子的機(jī)械不平衡可分為靜不平衡、動不平衡和混合不平衡。由靜不平衡導(dǎo)致的離心力在兩個支座上產(chǎn)生大小相等、相位相同的振動。由動不平衡導(dǎo)致的離心力的力偶在兩個支座上產(chǎn)生大小相等、相位相反的振動。實際中最常碰到的還是混合不平衡,這是殘余靜不平衡離心力和動不平衡離心力偶共同作用在兩個支座上產(chǎn)生大小不等、相位不同的振動。轉(zhuǎn)子的機(jī)械不平衡可以通過校平衡來加以消除。
轉(zhuǎn)子有效部分的不均勻發(fā)熱或不均勻冷卻所引起的熱不平衡會加劇轉(zhuǎn)子的機(jī)械不平衡振動,且振動可隨時間而增劇。
直流電機(jī)高速電機(jī)中,往往由于轉(zhuǎn)子鐵心和軸的配合不緊而使軸出現(xiàn)不對稱發(fā)熱,以至產(chǎn)生不穩(wěn)定振動。因此,這種電機(jī)的轉(zhuǎn)子鐵心與軸之間應(yīng)采用熱套配合,并盡可能采用剛度較大的轉(zhuǎn)軸。