一次偶然的試驗(yàn)，現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收電機(jī)的客戶(hù)提出了質(zhì)疑。起因是某型電機(jī)噪聲試驗(yàn)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(hù)表示不能接受。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試人員辯解測(cè)試值并未超標(biāo)時(shí)，客戶(hù)回了一句：我只相信自己的耳朵。

類(lèi)似的電磁噪聲問(wèn)題Ms.參多年前遭遇過(guò)N次。為體驗(yàn)感受如何，Ms.參曾試圖在發(fā)出尖銳電磁聲的電機(jī)附近多待會(huì)兒，堅(jiān)持不到15分鐘，就有一種暈船的感覺(jué)想吐。

當(dāng)時(shí)電機(jī)的電磁噪聲大家都未當(dāng)回事，天然的認(rèn)為是電機(jī)的固有特性沒(méi)辦法消除，況且不會(huì)對(duì)使用有任何影響?，F(xiàn)如今大家都很關(guān)注環(huán)保，噪聲無(wú)疑是客戶(hù)關(guān)注的焦點(diǎn)，自然是不能容忍或接受的。針對(duì)上述情況Ms.參談?wù)勲姶旁肼暿窃鯓赢a(chǎn)生的，為有效遏制電磁噪聲提供理論依據(jù)。

籠型感應(yīng)電機(jī)的電磁噪聲

電磁噪聲主要是電機(jī)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(dòng)所引起。電磁噪聲還和定子、轉(zhuǎn)子本身的振動(dòng)特性有關(guān)。

當(dāng)激振力和固有頻率共振時(shí)，即使電磁力很小也會(huì)產(chǎn)生很大的噪聲。

各種電機(jī)都存在電磁噪聲問(wèn)題，但以感應(yīng)電機(jī)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(gè)范圍內(nèi)耳朵具有很高的靈敏度，因而會(huì)引起強(qiáng)烈的噪聲感覺(jué)。

磁場(chǎng)力波激發(fā)的電磁噪聲

若有兩個(gè)諧波磁場(chǎng)次數(shù)分別為νa、μa，則它們會(huì)引起兩個(gè)旋轉(zhuǎn)力波，階次分別為νa+μa和νa-μa。低階力波是電機(jī)電磁噪聲的主要原因，因?yàn)榱Σù螖?shù)越低，它引起的鐵芯彎曲變形相鄰兩支點(diǎn)間距離越長(zhǎng)，鐵芯對(duì)應(yīng)的剛度越差，變形、振動(dòng)也就越大。

磁場(chǎng)徑向力與噪聲輻射

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

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

式中Fγ——徑向力波幅值

γ——力波次數(shù)(即力波極對(duì)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(shuō)——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(diǎn)的徑向力隨時(shí)間變化的頻率為f=ω/2π。

由基波磁場(chǎng)產(chǎn)生的徑向力

基波(p極對(duì))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(zhǎng)度上，氣隙圓周一個(gè)“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(chǎng)相互作用產(chǎn)生徑向力

設(shè)各個(gè)力波疊加后合成的幅值為Fγs，則在鐵芯單位向長(zhǎng)度上，氣隙圓周一個(gè)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(dòng)

交變的徑向力波作用于定、轉(zhuǎn)子鐵心，引起鐵心隨時(shí)間的周期性變形，即發(fā)生振動(dòng)，振動(dòng)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(dòng)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(dòng)，由電動(dòng)機(jī)傳播到其周?chē)臻g，引起空氣中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)而產(chǎn)生聲波。當(dāng)聲波的頻率在20Hz～20kHz之間時(shí)，就能被人耳感覺(jué)，這就是電磁噪聲。

對(duì)于輻射面尺寸遠(yuǎn)大于所輻射的聲波波長(zhǎng)的大型電動(dòng)機(jī)，可近似認(rèn)為聲波從無(wú)限大平面沿其法線方向輻射，即平面輻射；長(zhǎng)徑比等于1的短電動(dòng)機(jī)，近似地認(rèn)為輻射面為球面，聲波作球輻射；長(zhǎng)徑比大于1的中小型電動(dòng)機(jī)，則近似地認(rèn)為輻射面為圓柱面，聲波作圓柱輻射。