10.3.5. Безшумність роботи
При роботі електричних машин малої потужності створюється різний за характером та природою шум. При цьому рівень гучності шуму залежить від акустичних властивостей машини й приміщення, від частотного складу тонів у спектрі шуму. Акустичні властивості машини визначаються її здатністю випромінювати звук в оточуючий простір, а властивості приміщення характеризуються здатністю стін, стелі й підлоги до звукопоглинання.
Людське вухо сприймає коливання з частотами від 16-20 Гц до 16000-20000 Гц. Рівень гучності шуму Г вимірюється децибелами:
де р – звуковий тиск, Н/см²;
Н/см²
- те ж саме на порозі чутливості.
Шумність машини визначається величиною Г. За цією величиною з урахуванням практично можливої шумності приміщення всі електричні машини розділяють на такі:
а) безшумні - Г< 35 дб;
б) малошумні – 35 дб< Г < 55 дб;
в) нормальні – 55 дб < Г < 75 дб.
За своєю природою розрізняють механічний, вентиляційний та магнітний шуми. Механічний шум викликається вібраціями окремих частин машини у зв'язку з не точним балансуванням ротора, поведінкою підшипників, роботою щіткових контактів.
Для зменшення механічного шуму необхідне ретельне динамічне балансування ротора та збільшення жорсткості валу.
Підшипники ковзання створюють менший шум, ніж підшипники котіння.
Зменшення щіткового шуму може бути досягнуте якісним виготовленням колектора або кілець з точно циліндричною, гладкою поверхнею, масивною конструкцією щіткотримачів та ретельним притиранням щіток.
Вентиляційний шум викликається коливаннями тиску повітряного потоку, який охолоджує машину, інтенсивним вихростворенням, пов'язаним з високими місцевими швидкостями повітря.
Для зменшення вентиляційного шуму необхідно виконувати вентилятор з простим числом лопаток: 13, 17, 19, 23 і т. д.; збільшувати радіальний зазор між зовнішім діаметром вентилятора й підшипниковим щитом, збільшувати жорсткість вентилятора й ретельно його балансувати і т. д. В цьому смислі найкраща вентиляція – аксіальна нагнітальна.
Магнітний шум викликається періодичними деформаціями частин машини під дією змінних магнітних сил. У загальному випадку ці сили можуть мати радіальні, тангенціальні та аксіальні складові. Під їхньою дією відбуваються радіальні, скручуючі, розтягуючі та згинаючі вібрації станини машини.
В універсальних колекторних двигунах при живленні від мережі змінного струму виникає більший шум, ніж у випадку живлення від мережі постійного струму. Це пояснюється періодичними змінами основного магнітного потоку полюсів.
Зменшення
магнітного шуму досягають вибором
,
відповідним вибором розрахункової
полюсної дуги, створення ексцентричного
зазору під полюсним наконечником, скосом
пазів якоря або полюсного наконечника,
застосуванням напівзакритих пазів
якоря.
!0.3.6 Інші вимоги
У порівнянні з виконавчими двигунами постійного струму регульовані асинхронні двигуни мають меншу вартість та більш надійні. Їхніми недоліками у порівнянні з двигунами постійного струму є великі габарити та менший ККД.
Однією
з суттєвих характеристик є керуючий
сигнал зрушення. Якщо сигналом є напруга,
то – це напруга зрушення
,
під якою розуміють мінімальну напругу
керування, при якій двигун обертається
з найменшою повзучою швидкістю. Цей
сигнал тим більший, чим більший реактивний
момент
,
обумовлений електричною й магнітною
асиметрією, та момент тертя в підшипниках
.
Контрольні запитання
Де, для чого та які електричні мікродвигуни застосовуються?
Як класифікуються мікроелектродвигуни?
Які вимоги ставляться до виконавчих мікроелектродвигунів?
Що таке стійкість та лінійність механічних характеристик? Якими критеріями вони оцінюються?
Що таке самохід виконавчих двигунів? Від чого він залежить та як усувається?
Що таке швидкодія виконавчого двигуна? Як вона оцінюється?
Чому та в яких двигунах виникають інтенсивні радіозавади? Як їх послаблюють та усувають?
Які причини виникнення шуму при роботі двигунів? Як шумність оцінюється? Як забезпечують безшумну роботу?
Які ще вимоги ставляться до виконавчих електричних двигунів?
Розділ 11. Асинхронні мікродвигуни