维普资讯 http://www.cqvip.com 电动机通风噪声的计算方法 Ｍ．口．库哈尔斯基等 马燮璋译 蔡荣善校 目前，闭式异步电动机通风噪声计算采用３。Ａ．戈罗杰茨基法（１］。此法除了 计及各种因素外，还考虑了风扇叶片边缘的空间位置和长度，可以用于具有复杂形 状叶片的内装风扇噪声计算。但是，在上法中通风噪声的共振成分（结构噪声）被 看成为一种干扰，不改变噪声水平与叶片线速度关系Ｌ：ｆ（Ｖ）的一般性质。由于 对低速电机进行了这种简化，故用该方法算出的噪声水平是偏低的。 在五台专ｆ－Ｊ￣ｌ选的、具有外形尺寸为ｌ６０～２８０ｒａｍ和不同形状叶片的风扇叶轮的 ＡＮ系列电动机上，进行了宽速度范围的通风噪声试验研究。不同极数的电动机转 速通过改变频率３００ｖ内变化。 为了将通风噪声分量分离出来，按ＦＯＣＴ１１９２９—８ｌ进行了噪声水平的测量，其 （２５—７５Ｈｚ，每隔５Ｈｚ为一级）进行改变，使转速由７５０－３０００ｒ／ｍｉ ｎ扩展到３７５—４５００ｒ／ｒａｉｎ，变化范围增加了２倍，电压与频率成比例增加，在１００ｖ一 方法为：在自由声场内、声反射表面上测量配风罩和风扇的电动机以及采用低磁通 时无风罩和风扇的电动机声与后一种电动机噪声（此时机械噪声起决定作用）的噪声。由前一种电动机噪 （机械噪声）之差确定的噪声称为通风噪声。通风噪声也可 分为二部分：空气动力噪声和结构噪声的噪声）。 （由电机的机械振动传给通风系统零件引起 试验数据分析表明，对于二极电机，有决定意义的是空气动力源引起的通风噪 声，按照（１］确定的曲线可十分满意地描绘所有速度变化范围内的试验结果。对 于频率达５０Ｈｚ（１ ５００ｒ／ｒａｉｎ）的４极电动机，在计算值和试验数据之间可以看出十 分接近，而在低转速时计算曲线向下偏转，在频率２５ｈｚ（７５０ｒ／ｍｉｎ）时噪声计算 值与实际值之差可达ｌ０ｄＢＡ。８极电动机的差值随频率降低而增大，当２５Ｈｚ（３７５ｒ ／ｍｉｎ）时达到２２ｄＢＡ。显然，低频时结构噪声成为决定性因素。由于这两种噪声 的本质不同，对转速即叶片线速度的变化反应是各不相同的。在结构噪声为决定因 素的转速范围内，通风噪声水平与转速的关系弱于在空气动力噪声为决定因素的转 速范围内存在的关系。 图中用对数坐标表示了所有试验电动机通风噪声水平与最大直径上叶片边缘线 速度之间的关系。二条粗曲线表示叶片具有二种独特轮廓的风扇通风噪声水平计算 一ｌ３一 维普资讯 http://www.cqvip.com 值。虚线表示一些边界条件下测量结果。 Ｌ。ｄＢＡ ／ 彝 口 口一 露五订 △ ＾－， ’ — ● ｏ× 一 ～ 一— 墨 ．】 ｒ 一 ● Ｌ一＿一 一 一 ／ ／／ ／ ／ ／， ／ ／ ／ 风扇噪声水平与叶片线速度的关系 由图看出，叶片线速度大于１５—２５ｍ／ｓ时按［１３计算得出的曲线可令人满意地 描述试验结果。当速度小于１５～２５ｍ／ｓ时试验值与计算值的差距开始增大。外形尺 寸为２５０ｍｍ的电动机速度在２５ｍ／ｓ时开始有差距；外形尺寸为１６０ｍｍ的电动机， 在ｌ５ｍ／ｓ时开始有差距。与此同时，噪声水平与速度的关系也改变性质，在空气动 力噪声占主导成分的区域内由非线性变成线性。由各种系列电动机的大量试验数据 证实了结构噪声与线性速度之间的弱线性关系。例如，ＡＮ系列８极电动机的结构噪 声占噪声的主导地位，电动机功率由７．５ＫＷ增到加４５Ｋｗ，叶片线速度增加５０％， 噪声水平线性增加达１．５ｄＢＡ。 根据现有数据，由结构噪声决定的噪声水平在图上近似为略微倾斜的虚直线， 其计算公式为 Ｕ Ｌｍ Ａｖ“＋ｆ（ ］ （１） Ｈｏ 式中，Ｈｏ和Ｈ１分别为支座中心高和所研究的中心高。 （１）式中右边的第二项表示取决于电机外形尺寸（看来包括轴承直径）的一 些参数的影响，而与风扇叶片线速度无关。本例中，函数ｆ（Ｈ１／Ｈ０］应为：Ｈ＝ Ｈｌ＝１６０ｍｍ时取零值，Ｈ１＝２５０ｒｎｍ时取ｌ５。所以，电动机Ｈ１＝ｌ６０ｍｍｌ￣公式 （１）成为 Ｌ ｏ＝４０ｖ ‘ 一ｌ４一 维普资讯 http://www.cqvip.com 对于中心高为２５０ｍｍ的电动机 Ｌｒ￣１２５０＝４０ｖ。・。４＋１５ 为了确定ｆ［Ｈ１／Ｈ。］在其它条件下的具体数值，还要进行补充研究。 通风部件的总噪声水平Ｌｖ可以由空气动力噪声Ｌ（按［１］决定）和结构噪声 ＬＭ（由式（１）确定）声学合成获得。声学合成公式［２］如下： Ｌ ＝１０Ｌ （１Ｏ。・ ）＋１０。・ ｍ 众所周知，两噪声水平声学合成时，两分量的噪声水平差越大，对两分量中较 大噪声的增加量越小。在本例中观图），线速度大于２０ｍ／ｓ的两分量之间差值超 过１０ｄＢＡ，故在较大的空气动力噪声上由结构噪声分量引起的噪声增加量不大于０． ５ｄＢＡ。速度小于１０ｍ／ｓ时两分量差值也不小于１０ｄＢＡ，故由空气动力噪声引起的 结构噪声分量的增加量不大于０．５ｄＢＡ。考虑到电动机噪声测量精度在声室内也不 超过０．５ｄＢＡ，故得出结论：在上述两个所研究的范围内，这种增加值不会改变Ｌ＝ ｆ（Ｖ）关系的一般性质。在图中，实线表示按［１］计算得出的结果。 因此，确定了以下的关系，曲线Ｌ＝ｆ（ｖ）在不同的速度范围内具有不同性 质，是与所测定的噪声本质相一致的。 参考文献 ｌ・ Ｆｏｐｏ￣．ｅｔｏ（ＩｔＪ ３山 ａ ｃ ＨＨｍ． Ａ． ＭｅＴＯ￣ＩｔＫａ ｐａｃｑｅｒａ ＢｅＨｎＩＪ１只ｕＩＩｏＨＨｏｒｏ ．［１ａｌＸｘｐＯＨＩ．．￣ＢＩｔｒａｌ－ｅ．１ｅｌｌ ｃ ＢｅＨ ＥＨｑｂｏｐＭ￣／／ｒＩ’ｐ．ＢｆｌＩｌＩ１３Ｍ．１９７６．Ｔ．４６． 一 ｑＷｒＯｐＯＭ ｎｐｏｎ３ＢｏｎｂＨＯｆｌ ２・ 只酊 Ｃ・， ３舢Ｈｃ０Ｈ Ａ．１ｌｚＭｅｐｅｍｔｅ 山ｙ．、Ｉａ ￣．｛ａｔｌｌｉｌｒ１． ＪＨｅｐｒｏａＴｏｍｔ３，￣ａＴ ｌ９８８． ． 译自：９ＪＩｅＫＴＰＯＴｅｘＨｕＫａ １ ９９２，Ｎｏ．１ ～ｌ ５一
