振動(dòng)和噪聲是直流電機(jī)試驗(yàn)和運(yùn)行過程最為常見的問題,引起振動(dòng)和噪聲的原因很多,要將這些問題完全分清楚也不容易。在很多情況下,我們會(huì)將振動(dòng)和由振動(dòng)導(dǎo)致的噪聲歸結(jié)到轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡環(huán)節(jié),很多的時(shí)候從轉(zhuǎn)子本身又找不到確切的原因。歸根結(jié)底,理論的分析與實(shí)際的狀況會(huì)存在一定的差異性,確保其所涉及的每一個(gè)環(huán)節(jié)都符合要求,才能做出真正意義上的直流電機(jī)。
直流電機(jī)的機(jī)械振動(dòng)和噪聲包括由轉(zhuǎn)子機(jī)械上不平衡產(chǎn)生的振動(dòng)和噪聲、軸承振動(dòng)產(chǎn)生的噪聲、受軸承激振而產(chǎn)生的端蓋軸向振動(dòng)和噪聲、電刷和換向器(或集電環(huán))之間的摩擦振動(dòng)和噪聲等等。
直流電機(jī)的平衡指什么?通常剛性轉(zhuǎn)子的機(jī)械不平衡可分為靜不平衡、動(dòng)不平衡和混合不平衡。由靜不平衡導(dǎo)致的離心力在兩個(gè)支座上產(chǎn)生大小相等、相位相同的振動(dòng)。由動(dòng)不平衡導(dǎo)致的離心力的力偶在兩個(gè)支座上產(chǎn)生大小相等、相位相反的振動(dòng)。實(shí)際中最常碰到的還是混合不平衡,這是殘余靜不平衡離心力和動(dòng)不平衡離心力偶共同作用在兩個(gè)支座上產(chǎn)生大小不等、相位不同的振動(dòng)。轉(zhuǎn)子的機(jī)械不平衡可以通過校平衡來加以消除。
轉(zhuǎn)子有效部分的不均勻發(fā)熱或不均勻冷卻所引起的熱不平衡會(huì)加劇轉(zhuǎn)子的機(jī)械不平衡振動(dòng),且振動(dòng)可隨時(shí)間而增劇。
直流電機(jī)高速電機(jī)中,往往由于轉(zhuǎn)子鐵心和軸的配合不緊而使軸出現(xiàn)不對(duì)稱發(fā)熱,以至產(chǎn)生不穩(wěn)定振動(dòng)。因此,這種電機(jī)的轉(zhuǎn)子鐵心與軸之間應(yīng)采用熱套配合,并盡可能采用剛度較大的轉(zhuǎn)軸。