陈志辉 杨通海
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长沙格力暖通制冷设备有限公司，湖南长沙，410600
摘要：噪音的大小是对空调性能进行衡量的一种重要指标。现如今，伴随着经济的快速发展，人们的生活水平也得到了显著提高，同时对空调运行也提出了更高的要求。本文针对空调异步电机噪声与鉴别的方法进行分析，介绍了空调异步电机噪声的主要产生原理，并提出具体的鉴别方法，希望能够为相关工作人员起到一些参考和借鉴。
关键词：空调异步电机；噪声；鉴别
在电机运转过程当中往往存在着许多噪声源，而不同的噪声主要是由于电机当中相关零部件所产生，总体来说空调异步电机的噪声种类具体包括通风噪声、电磁噪声、轴承噪声以及机械噪声。本文主要针对这些常见噪声的产生原理进行介绍，并提出鉴别方法。
一、空调异步电机常见噪声的产生原理
（一）通风噪声
针对空调异步电机来说，通风噪声具体包括笛鸣声和涡流噪声两种类型。首先，涡流噪声是由于空调内部风扇和转子所引起的冷空气在具体旋转过程当中形成涡流所引起，具有较为宽泛的频谱范围。而笛鸣声则主要是通过压缩空气，或空气在具体固定障碍物上产生摩擦所引起。电机内的笛鸣声主要由空调风扇的等距离叶片和气流之间产生摩擦或由于转子部件而分割气流所导致。笛鸣声主要随着转动部件和固定部件之间的间隙减小而增大，通过加大间隙或除去不等距风叶，可以使笛鸣噪声得到有效降低。对于电机旋转所形成的通风噪声往往是不可避免的，其在具体形成过程当中和转子表面形式、表面圆周速度、凸起零部件形状以及风扇空气动力性能等具有密切联系。通常来说，家用空调的电机转子都相对较小，转速也较慢，而且往往并不带有散热风扇，所以通风噪声所产生的影响也相对较轻。但从空调的整体机组角度进行考虑，通过电机可以驱动风叶旋转，而其所产生的噪音便是通风噪声[1]。
（二）电磁噪声
电磁噪声的产生原理主要是由于电机内各部分之间所具有的磁拉力所导致。在电机的具体运转过程当中，由于其定子和转子之间存在气隙，因此会形成气隙磁场。该磁场具有旋转的力波，所产生的电磁力也呈现交变形式。而在磁场中除了主磁通之外，还包括许多谐波分量，其频率与槽数和齿数等具有明显的倍数关系。所以电磁噪声当中，不仅有主磁通所引起的电磁噪声，谐波磁通也同样会产生相应的噪声。异步电机在具体运行时，气隙磁场由于具有旋转力波，因此会以极对数的形式在气隙空间当中分布，并对定子和转子产生相应的磁拉力，使其发生畸变，产生周期性的震动，进而形成声源。具体来说，异步电机电磁噪声的主要产生原因具体包括以下几个方面。
首先，气隙空间磁场会形成旋转力波，其径向力波导致定子和转子出现径向变形，并产生周期性运动，进而出现了电磁噪声。
其次，气隙磁场当中电源的高次谐波也会形成相应的径向力波，并对定子和转子的铁芯产生作用，使其出现形变和振动。
再次，定子铁芯会受到不同阶次的谐波作用，进而出现震动，当某一震动频率接近或等于铁芯固有频率时，将会导致二者产生共振现象，进而出现较大的电磁噪声。
第四，铁芯磁饱和之后，磁场内的正弦分布在顶部位置会变得平坦，这加大了三次谐波分量，也增加了电磁噪声。
最后，气隙偏心会增大电机定子和转子间的部分器械，同时也会导致部分气隙变小，进而导致电磁场出现圆周形式的周期性变化，形成旋转频率的单边磁拉力，进而出现噪声。
（三）机械噪声
空调当中的异步电机体积通常较小，而相关转子的重量也比较轻，而且由于其未自带散热风扇和外罩，所以机械噪声并非主要噪声源。
转子不平衡是导致空调异步电机出现机械噪声的主要原因之一，其频率可以和旋转频率保持相同，因此属于低频噪音。除此之外，基座在安装时如果操作不规范或者定子和转子部件的某一固有频率和转速频率相接近，也会导致机械噪音产生。
所以机械噪音主要是由于在电机装配或者加工过程当中出现不规范操作所引起，其具体表现主要包括以下几个方面。
首先，电机部件刚度差引起震动。转子的振动和轴承振动可以通过端盖向底板和基础，即底座和支架等位置进行传递，一旦端盖的轴向刚性相对较差，将会由于受激而出现轴向震动，并产生噪声，想使该噪声得到减少应对端盖的轴向动态刚度进行加大。
其次，电机轴承杂音。当电机轴承的滚珠出现破损或轴承内部存在异物，又或者滚珠和滚道之间不匹配，将会产生相应的撞击，进而出现电机轴承噪音。想要使电机轴承噪音得到减少，需要对优质的轴承进行选择。
再次，电机转子与定子之间产生摩擦。电机定子和转子的内外径不圆，将会导致转子在实际旋转过程当中与定子之间出现摩擦，想要避免该问题发生需要有效提高定子和转子的加工精度，并提升电机的装配精度。
最后，定子腔内存在异物或者转子的表面有杂物，将会导致转子在运行之后与定子内壁之间产生摩擦，进而出现擦边现象。在电机实际生产过程当中，由于零件周转或组装等过程当中存在疏忽，进而导致异物进入到了定子腔内或是转子表面，出现相应的摩擦。对此，需要进一步规范电机的生产流程，并确保电机的标准化加工，通过规范相关操作可以使该类异常问题得到有效消除[2]。
（四）轴承噪声
空调电机所采用的轴承具体包括两种类型，分别为滚珠轴承和滑动轴承。由于滚动轴承具有较高的可靠性，而且在进行维护时操作相对简单，因此目前在空调异步电机当中主要采用滚动轴承。而电机滚动轴承所产生的噪声通常分布在1-2KHZ范围内。具体来说，由于轴承的润滑性下降或存在缺陷和故障问题时，会产生机械摩擦和撞击等现象[3]。
二、空调异步电机噪声鉴别方法
想要使空调异步电机的噪声得到有效控制和降低，首先需要对噪声源进行确定，除了可以采用频率分析方法对噪声频率成分和噪声源进行确定以外，还可以采用其它方法对噪声源进行识别，具体包括以下几种。
首先，突然停电法。该方法在应用时，空调机组最好为单个电机，通过将电源突然切断，电机会受到惯性作用在一段时间内继续运转。在该过程当中由于电源已经被断开，因此电磁噪声也会消失，而其他噪声则依然存在，相关工作人员可以通过断电前后的频率和噪声大小进行对比，以此来对电磁噪声和机械噪声进行区分。
其次，改变外接电压法。电机处于空载运转状态时，电源电压由额定电压快速下降，当电压出现变动后电机的转速几乎保持不变，我们可以认为该种情况下，机械噪声和通风噪声也同样保持不变。此时，定子和转子间的气隙磁密会由于外施电压逐渐下降，进而呈现出类似正比例下降的趋势，因此电磁振动和噪声也会有所降低。如果电磁噪声为主要噪声，那么当电压降低后，该噪声会出现明显的下降现象，但如果其并非主要噪声，将不会产生明显变化。
最后，停止通风法。空调异步电机通常无自带风扇，对此可将空调中的风叶作为电机的一部分。在对噪声类别进行鉴定时，可将风叶取下，并对该情况下的噪声级别和正常通风状况下的声级进行测量，以此来对风叶和风道的噪声成分进行分析[4]。
结束语：
综上所述，空调异步电机在具体运行过程当中会产生相应的噪声，进而对人们的生活造成影响。对此，相关维修人员需要准确鉴别电机噪声的产生原因，并采取有效对策进行解决，从而降低噪声，保障电机的正常运行。
参考文献：
[1]赖峥,叶馨华,陈信勇,任欢.空调异步电机电容开短路测试探析[J].日用电器,2018(08):102-107.
[2]卢智斌,肖彪.空调异步电机运行原理及非正常测试分析[J].家电科技,2015(06):44-46.
[3]蔡勋涛.常见的空调异步电机噪声以及鉴别方法[J].家电科技,2014(08):68-69.
[4]陈世国.浅谈空调用感应电机振动和噪声的控制措施[J].家电科技,2010(05):77.
作者简介：陈志辉（1986.10--），男，汉族，湖南益阳人。