单相异步电机谐波噪音分析

来源：未知发布日期：2019-08-16 15:40【大中小】

1 问题产生

在开发一款风管机的时候遇到一个问题：整机在不同的实验室测噪音的时候，同一台整机噪音差了6个分贝左右，再换一台整机现象相同，噪音差异太大，项目不能往下进行，需要寻找原因和对策。

2 噪音排查

此款内机非常简单，只有电机和风轮是运动部件，并且风轮、蜗壳是量产物料，只有电机是新开发的，初步锁定问题出在电机上。首先排查实验室条件，发现两台整机都是在A噪音室测试时噪音大，在B噪音室测试时噪音小。继续在A噪音室测试，发现白天上班期间测试噪音大，晚上加班测试噪音小。后面无意中和实验员聊天得知A实验室变频电源故障，去维修了，这几天都是使用市电测试的。会不会是电源引起的呢？从其他实验室借变频电源，在A实验室重复测试多次，噪音值和B实验室测试结果相当。初步断定噪音可能是电源引起的。使用示波器测量市电的电压（），其中基波(50Hz)为220Vrms、5次(250Hz)谐波为3.31Vrms、 7次谐波(350Hz)为8.64Vrms、11次(550Hz)的谐波为3.31Vrms，谐波的成分比例相对基波，7次谐波为3.93%，5次和11次的谐波为1.50%。相同方式测量变频电源，基波(50Hz)为220Vrms、5次谐波为0.489Vrms、7次谐波为0.528Vrms。谐波的成分比例相对基波，5次谐波为0.22%，7次的谐波为0.24%，可以忽略不计。电源有明显的差别，特别是电源谐波。谐波为什么会引起噪音？再来测试一下电机运行时的电流（见图2），从电流来看市电电机电流不平滑，引起电机转矩不稳定，产生了振动。

从噪音频谱上来看），除了315Hz柱状图市电和变频电源形状类似，数值相当。315Hz的柱子，市电测量时分贝值是51dB，变频电源测量时是36dB，相邻的397Hz市电和变频电源分别是37dB和36dB，差异很小，可见315Hz是两个电源最大的差一点。315Hz是怎么来的呢？电机是4极电机，同步转速是60*50/2=1500r/min，电机实际转速是600r/min，电机滑差是900r/min，换算成电频率是2*（900/60）=30Hz，而市电频率是50Hz。市电7次谐波最大，对电机振动噪音影响最大，50Hz*7次-30Hz=320Hz，所以在320Hz附近有异常振动噪音。

3 对策

针对谐波噪音可以从电源入手，减少电源谐波、改变电机设计方案错开共振频率点都可以解决这个问题。

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单相异步电机谐波噪音分析

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