一种低振动低噪音三相异步电动的制造方法
【专利摘要】一种低振动低噪音三相异步电动机，包括定子、转子、机座、接线盒、端盖、风扇、风罩，定子装配在机座内，定子由定子铁心和定子绕组构成，端盖分别安装在机座的两端，转子两端通过轴承转动连接在端盖上，风扇安装在转子的一端，风扇外设有固定在端盖上的风罩，接线盒设在机座上，所述端盖上设有轴承室，所述轴承安装在轴承室内，端盖上设有位于轴承室外侧的圆环形的凹槽，凹槽的轴向深度大于轴承室外圈轴向宽度2～5mm，凹槽沿径向的截面宽度为5～10mm，凹槽内设有阻尼环，阻尼环与凹槽过盈配合。本实用新型结构简单紧凑，易于加工，降低电机的振动频率，减小振动幅度，而且阻尼环的安装方便，易于电机端盖部件的通用化。
【专利说明】一种低振动低噪音三相异步电动机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种发电机，尤其涉及一种低振动低噪音三相异步电动机。
【背景技术】
[0002]在公知的技术中，对电动机的性能要求主要侧重于效率、功率因数方面，一般情况下，对机械振动、空气噪声要求不是很高。近几年来，随着振动频谱分析技术的应用发展，特种、高端设备的快速国产化，用户对低振动、低噪声电动机的需求越来越强烈，常规低振动、低噪音技术远不能满足这种需求。基于以上情况，决定展开一项包括机械结构设计、电磁分析、加工工艺多个领域合作开发的技术项目，以达到低振动、低噪音的目的。
[0003]在电机的加工制作中，由于设计和制造等原因，电机在运行过程中不可避免地产生振动。而且，电机振动不仅存在电磁振动，同时也存在各种机械振动，传统技术通常采用增加材料用量，即加长铁芯长度和增加定子绕组导线的方法来实现减振，虽然能收到一定的效果，但无法消除制造误差而带来的振动以及在某一频段引致的系统共振。而且，此种电机减振方式使得电机的体积较大，其重量较同规格的电机也大的多，虽然能达到一定的减振效果，但却较大程度的增加了电机的制造成本。况且，采用加大铁芯长度和电机体积方式，必然带来旋转动量的增加，对减振产生不同程度的负面效应。另外，电机的振动主要来自于转动部分的配合间隙，产生转子旋转过程的振动，进而引致气隙的变化而带来电磁振动。其产生振动的 传递主要通过电机轴承和端盖到达壳体和定子。因此通过增加材料用量来达到降低电机振动效果并不是很理想。
实用新型内容
[0004]本实用新型为了解决现有技术中存在的不足之处，提供一种机械噪声低、空气噪声低，能适应于一些特种设备、特种场合的低振动低噪音三相异步电动机。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案:一种低振动低噪音三相异步电动机，包括定子、转子、机座、接线盒、端盖、风扇、风罩，定子装配在机座内，定子由定子铁心和定子绕组构成，端盖分别安装在机座的两端，转子两端通过轴承转动连接在端盖上，风扇安装在转子的一端，风扇外设有固定在端盖上的风罩，接线盒设在机座上，所述端盖上设有轴承室，所述轴承安装在轴承室内，端盖上设有位于轴承室外侧的圆环形的凹槽，凹槽的轴向深度大于轴承室外圈轴向宽度2~5mm,凹槽沿径向的截面宽度为5~IOmm,凹槽内设有阻尼环，阻尼环与凹槽过盈配合。
[0006]所述阻尼环采用环形的氟橡胶制件。
[0007]所述阻尼环包括与凹槽相适配的塑胶管件，塑胶管件内填充有硅油与金属颗粒的混合物制品；硅油与金属颗粒的重量配比为1:0.3~0.5 ;金属颗粒的粒径≤Imm ;金属颗粒为铅丸、钢丸和铝丸的三种混配丸粒，其混配按重量比为铅丸:钢丸:铝丸=1:1:1 ;硅油采用粘度>1000mm2/s的甲基硅油。
[0008]采用上述技术方案，本实用新型通过在端盖上加装阻尼环的方式，在转子振动向机座的传递路径中，使其具有较大的损耗系统能量的能力，从减振的角度看，就是将机械振动的能量转变成热量或其他可以损耗的能量，降低电机的振动频率，减小振动幅度，并由此达到减振的目的。本实用新型通过在端盖上轴承室的外侧凹槽中安装氟橡胶阻尼环或硅油阻尼环，能够有效地减小电机的振动，经对比测试，增加阻尼环后，电机的振动加速度级可降低4~12dB。本实用新型结构简单紧凑，易于加工，而且阻尼环的安装方便，易于电机端盖部件的通用化。
[0009]另外，本实用新型还通过采用降低电磁激振力，提高电磁激振力波次数的电磁设计方案以降低由于电磁引起的振动。
[0010]由于端盖上轴承室尺寸设计及其工艺处理方法与轴承工作状态密切相关，该尺寸需严格控制。轴承作为固定与旋转部分的关键件，轴承本身的型号与电机工作情况需做整体分析后确定。轴承结构的合理设计与优良工艺处理措施是降低机械振动的有效措施。
[0011]转子作为旋转件，除设计时要充分考虑其结构合理性外，还需经过严格的动平衡工艺处理，以实现低振动的目的。
[0012]风扇作为外部空气流通的动力源，其本身结构和对应风罩结构需经过分析，进行合理设计，以实现低噪音目的。
[0013]本实用新型在机械结构方面，整体设计时采用有限元精准分析技术，使其固有振动频率峰值避开电力倍频，经过生产测试应用，电机的整体振动值(加速度级)比常规产品的振动值能够降低IOdB以上，空气噪音能够降低5dB (A)以上，有效地解决了现有三相异步电动机不能满足某 些特殊、高端设备低振动、低噪音要求的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型的结构示意图；
[0015]图2是图1中端盖的轴向剖视图。
【具体实施方式】
[0016]如图1和图2所示，本实用新型的一种低振动低噪音三相异步电动机，包括定子、转子5、机座4、接线盒8、端盖1、风扇9、风罩10,定子装配在机座4内，定子由定子铁心6和定子绕组7构成，端盖I分别安装在机座4的两端，转子5两端通过轴承3转动连接在端盖I上，风扇9安装在转子5的一端,风扇9外设有固定在端盖I上的风罩,接线盒8设在机座4上，端盖I上设有轴承室，轴承3安装在轴承室内，端盖I上设有位于轴承室外侧的圆环形的凹槽，凹槽的轴向深度大于轴承室外圈轴向宽度2~5mm,凹槽沿径向的截面宽度为5~IOmm,凹槽内设有阻尼环2,阻尼环2与凹槽过盈配合。阻尼环2的损耗因子应^ 0.08。端盖I上采用常规的轴承室结构，不仅降低可加工成本，同时也易于端盖I部件的通用化。
[0017]阻尼环2可采用氟橡胶制件，也可采用硅油和金属颗粒的混合物制品。
[0018]硅油和金属颗粒的混合物制品的阻尼环2包括与凹槽相适配的塑胶管件，塑胶管件内填充有硅油与金属颗粒的混合物制品；硅油与金属颗粒的重量配比为1:0.3~0.5 ;金属颗粒的粒径< Imm ;金属颗粒为铅丸、钢丸和铝丸的三种混配丸粒，其混配按重量比为铅丸:钢丸:铝丸=1:1:1，通过利用三种不同材质的金属颗粒搭配，可实现不同振动频率段的减振；硅油采用粘度>1000mm2/s (25°C)的甲基硅油，闪点不低于300°C。
[0019]在阻尼环2材料的选择上，衡量材料阻尼特性的参数是材料的损耗因子，而大多数阻尼材料的损耗因子随环境条件的变化而变化，特别是温度和频率对损耗因子具有重要影响。本发明主要指电机轴承3部位的机械振动消减(以低频为主，500Hz以下)，且轴承3部位温度一般不超过100°C。因此，阻尼环2选用氟橡胶或硅油作为阻尼材料，其中氟橡胶材质在不改变橡胶的其他性能如:弹性模量、使用温度、减振频率范围等情况下，其损耗因子达到0.08以上，具有较大的阻尼性能。而硅油属于粘滞性液体，若直接使用，根据其阻尼原理，阻尼效果不佳。但在液体中增加一定数量的金属颗粒，端盖I的振动引起硅油中金属颗粒的振动，使金属颗粒在与硅油的相对运动后，通过硅油的粘滞性来达到阻尼作用，并利用三种不同材质的金属颗粒搭配，可实现宽频带的减振，使其阻尼效果更佳，并达到理想状态。同时，综合考虑端盖I的支撑强度和减振效果，将凹槽设置在与轴承3外圈相对应的位置，而且端盖I部分为球墨铸铁的材质。
[0020]本实用新型的测试结果表明，采用氟橡胶阻尼环2后，电机振动加速度级可降低4?6dB，采用硅油阻尼环2后，电机的振动加速度级可降低6?12dB。振动加速度级是GJB中衡量结构噪声振动的指标。
【权利要求】
1.一种低振动低噪音三相异步电动机，包括定子、转子、机座、接线盒、端盖、风扇、风罩，定子装配在机座内，定子由定子铁心和定子绕组构成，端盖分别安装在机座的两端，转子两端通过轴承转动连接在端盖上，风扇安装在转子的一端，风扇外设有固定在端盖上的风罩，接线盒设在机座上，其特征在于:所述端盖上设有轴承室，所述轴承安装在轴承室内，端盖上设有位于轴承室外侧的圆环形的凹槽，凹槽的轴向深度大于轴承室外圈轴向宽度2?5mm,凹槽沿径向的截面宽度为5?IOmm,凹槽内设有阻尼环，阻尼环与凹槽过盈配合。
2.根据权利要求1所述的一种低振动低噪音三相异步电动机，其特征在于:所述阻尼环采用环形的氟橡胶制件。
【文档编号】H02K5/24GK203747553SQ201320773003
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2013年11月30日 优先权日:2013年11月30日
【发明者】李琼, 来海丰, 葛亚非, 任宁宁, 柳鑫, 杨盛成, 徐元周, 王泽威, 李琳琳, 王荣丽 申请人:南阳防爆集团股份有限公司