Файл: Шубов, И. Г. Шум и вибрация электрических машин.pdf

1. Для уменьшения величины асинхронных моментов, вы­ званных зубцовыми гармониками проводимости воздушного за­ зора, гармониками м. д. с. обмоток статора и ротора, добавоч­ ными потерями, а также учитывая условия работы, рекомен­ дуется:

а) при открытых пазах в статоре соблюдать отношение

б) при закрытых и полузакрытых пазах пределы (4-46) могут быть несколько раздвинуты;

в) при тяжелых условиях пуска число пазов в роторе должно

пазов в роторе в целях снижения шума должно быть больше, чем в статоре, т. е.

2.Для того чтобы подавить или ослабитьдействиесинхрон­ ных моментов, при выборе числа пазов короткозамкнутого ро­ тора необходимо руководствоваться табл. 4-4, где приведены пары высших гармонических, создающие синхронизирующий момент.

3.Соотношением чисел пазов статора и ротора определяется число пар высших гармоник ѵ и р, а тем самым — порядковое число силовых волн г. Самыми опасными в отношении возникно­

вения шума являются числа г — 0,1, 2, 3, 4. При этом г = 0 у большинства машин малой и средней мощности менее опасно, чем г = 1, 2, 3 (см. табл. 3-1). Для выбора соотношения чисел пазов Zx и Z2 достаточно ограничиться рассмотрением первой пазовой гармоники статора и ротора, т. е. воспрепятствовать , тому, чтобы первая пазовая гармоника статора дала с первой пазовой гармоникой ротора силовую волну, имеющую порядко­ вое число г = 0, ±1, ±2, ±3, ±4. Амплитуда.колебаний порядка г = + 5 и выше для машин малой и средней мощности уже малы. Так как число пар полюсов первой пазовой гармоники ста­

то создаваемые ими силовые волны имеют порядок:

60

Таблица 4-4

Число пар полюсов высших гармонических,

Z? вызывающих провал в кривой момента вращения

никают синхронные моменты при неподвижном роторе, соответствуют случаям отсутствия скоса пазов;

2. Величина провала уменьшается по мере возрастания числа пар полюсов высших гармонических.

Учитывая требование по ограничению числа г, условие умень­ шения шума может быть записано в виде:

И т. д.

Выполнение условий (4-54) и (4-56) -равносильно исключению нечетных чисел пазов ротора.

Приведенные соотношения являются достаточными для ис­ ключения того или иного вида колебаний. Однако при этом надо иметь в виду, что для ограничения шума не существует универ­ сального правила выбора числа пазов, одинаково пригодных для машин как малых, так и больших мощностей. Объясняется это тем, что резонансные свойства пакетов железа различны у ма­ лых и больших машин.

Хорошим примером сказанного является опыт, проведенный Иорданом. Был сконструирован целый ряд четырехполюсных асинхронных двигателей с пазами Z x = 36; Z2 = 30, с одинако­ вой индукцией в зазоре В6 и одинаковой линейной токовой за­ грузкой А на 5, 10, 15, 30, 100 и 200 кет.

Выяснилось, что, несмотря на совершенно одинаковые воз­ буждающие силы, электродвигатели на 5, 10, 100 и 200 кет ока­ зались малошумными, 15 кет — с повышенным шумом, 30 кет — особенно шумными.

На рис. 4-6 изображены зависимости основной частоты воз­ буждающих магнитных сил и собственной частоты статорного кольца для порядков колебаний г = 0, 2, 3, 4 от номинальной мощности четырехполюсного двигателя по данным Иордана [51 1,

52

Как видно из рис. 4-6, эллиптическая деформация (г = 2) опасна для машин мощностью около 50 кет, в то время как эта деформация почти совершенно не влияет на шум машины мощ­

средних и больших мощностей.

Допустимое число силовых волн г должно быть тем больше, чем крупнее машина.

4. Для машин больших мощностей, имеющих а параллельных ветвей в обмотке статора, рекомендуется выполнять следующие условия:

5.Для двухслойной обмотки с укороченным шагом, имеющей

две параллельные ветви (а = 2), необходимо, чтобы

Ниже на примерах показано, как должен производиться выбор чисел пазов ротора для малошумного электродвигателя.

53