今天就来说说电机噪声的来源、识别方法和控制方案。
电机中的噪音
电机噪声主要来自三个方面:空气噪声、机械噪声和电磁噪声，但有时电路内部的噪声也作为噪声源之一包含在内。电路的内部噪声主要来源于电路的自激、电源的嗡嗡声、电路元件中电子电流的波动和自由电子的热运动。
1.空气噪音
空气噪音主要是风扇转动，使空气流动，产生冲击和摩擦。噪音取决于风扇的大小和形状、电机的速度以及风阻。
空气噪声的基本频率
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其中n是风扇叶片的数量；N——电机速度。
风扇直径越大，噪音越大。风扇直径减小10%，可降低噪音2-3 dB。但是制冷量也会降低。当扇叶边缘与通风室的间隙过小时，会产生笛声(类似笛声)。如果扇叶形状和风扇结构不合理，产生涡流，也会产生噪音。因为风扇刚性不够，遇到气流会震动，也会加大噪音。另外，转向凸出的部分也会产生噪音。
2.机械噪声
空气噪音主要是风扇转动，使空气流动，产生冲击和摩擦。噪音取决于风扇的大小和形状、电机的速度以及风阻。
空气噪声的基本频率
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球的旋转频率
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类型:
Dr——球体直径(毫米)
D1——轴承内圈滚道直径(毫米)
D2——轴承外圈滚道直径(mm)
罐笼旋转频率
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其中n是风扇叶片的数量；N——电机速度(RPM)。
轴承内外圈滚道中的波纹、凹坑和粗糙度是产生噪声的主要原因。
试验表明，噪声声压级与波纹高度和滚动表面波纹数的乘积成正比。另外，径向间隙的大小也影响噪声，减小径向间隙，可以降低噪声。但两个轴承室同心度高的机壳和端盖需要使用径向间隙小的轴承，提高了对转子同轴度的要求。
同时，润滑脂的质量也是产生噪音的主要原因。与噪音油脂的粘度有关。实验表明，噪声随着粘度的增大而减小，但当粘度增大到一定值时，噪声反而增大。这是因为油膜对振动有助冲作用，所以粘度高，噪音低。但粘度过高时，旋转时有搅拌声。
安装误差对轴承噪声的影响。如果轴承的安装误差超过某一临界值，轴承的噪声会急剧增大，临界角会随着轴承径向游隙的减小而减小。图1显示了具有不同径向间隙的单列内轴承的安装误差角和噪声之间的关系。
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3.电磁噪声
作用在电机定转子气隙中的交变电磁力会使电机定转子产生振动和噪声。由于气隙磁场不仅有基波，还有一系列高次谐波，这些磁场的相互作用会产生周期力，基波和高次谐波电磁力都会引起振动和噪声。电磁频率分布大多在100-4000Hz之间。振动噪声的大小与电磁力的大小以及定子和转子的刚度有关。当激发振动的电磁力与振动部件的固有频率重合时，就会发生共振，振动和噪声也会明显增大。电磁力有径向分量和切向分量。电磁力的径向分量在引起电机振动和噪声中起主要作用。它使定子铁芯径向振动，径向振动产生的噪声是电机电磁噪声的主要成分。使用奇数槽转子冲片时，槽噪声成为电磁噪声中最主要的部分。电机运行过程中，单边磁拉力的变化会周期性地造成转子铁芯出现奇数槽。原因可以用图来解释。
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在图(a)中，上极弧覆盖三个转子槽，而下极弧仅覆盖两个转子槽。此时上磁拉力大，下磁拉力小，使定子铁芯向上运动。当转子旋转半个槽距时，如图(B)所示，此时下极弧覆盖三个转子槽，而上极弦只覆盖两个转子槽。此时磁拉力发生了变化，下磁拉力大，上磁拉力小，所以定子铁芯有下移的趋势。因此，在转子转动的过程中，定子铁芯产生周期性的上下振动。类似地，转子受到周期性的单边磁张力，这导致转子振动。
使用双槽转子时，不会出现这种情况。但当转子旋转时，槽位发生变化，在气隙中产生脉冲振动磁场，也可能引起振动。
根据以上分析，产生电磁噪声的频率
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其中:Z是转子槽的数量。
在电磁噪声中，除了上述原因引起的噪声外，由于电流中的高次谐波成分，还会在定子和转子气体中产生谐波磁场，还会产生不均匀的转矩，从而产生振动和噪声。
噪声鉴别方法
1.断电方法
根据电磁噪声随磁场强度、负载电流、转换电平变化的特点，让空载运行的电机听一段时间后突然断电。切断电源，一部分噪音会立即消失，这就是所谓的电磁噪音。停电后，电机惯性产生的噪音就是机械噪音。重复几次以确保万无一失。
2.改变电压方法
当电源电压快速下降到一定极限时(转速没有大的变化)，如果电磁噪声是电机噪声的主要部分，它会随电压发生较大变化，而其他噪声基本不变。
3.当前测试方法
如果定子绕组不对称或内断相或发生匝间短路，则三相电流不平衡；如果转子笼断或绕线电机转子三相不对称，定子电流波动，从而识别电磁噪声。
4.拖曳法
碳刷噪音的影响可以通过用低噪音电机拖动被测电机旋转，升降碳刷几次来识别。
5.零件的拆卸
气动噪声稳定，可以通过风扇(小型电机)或外接鼓风机(大中型电机)拆除前后的噪声变化来识别。此外，还可以通过更换不同直径、不同类型的风扇，区分不同转速下的噪音差异来识别风扇噪音。
噪声控制方案
1.合理设计电机的结构。
(1)正确选择风扇材料和结构:单向旋转的高速电机可采用流线型后倾离心风扇。对于离心风机，有反环比无反环噪声低；另外，盆扇比大刀扇噪音低；铝制风扇的噪音比尼龙风扇低。
(2)改善风路:增大风扇外缘与风扇罩或端面内腔的间隙，清除风路中的障碍物，使风流方向顺畅，改善噪音。
(3)定子绕组采用合理的短距离。
(4)异步电机转子采用相对倾斜的双槽结构，减少轴向力；DC电机采用不均匀气隙。交流电机采用磁性槽楔，既能减少谐波损耗，提高效率，又能降低谐波磁场引起的电磁噪声。
(5)当使用中的电机产生“扫膛”时，可适当增大气隙，以降低气隙的磁密。当电机的功率有余量时，可以关断转子圆周的一部分，以增大气隙，消除高次谐波引起的噪声，但同时空载电流增大，功率因数降低。
(6)适当控制轴承滚动面的波纹、凹坑、粗糙度和径向间隙。
(7)提高换向器表面的加工精度和光洁度，降低电刷噪音。
(8)增加基础的刚度和平衡性，必要时用水平仪调平基础；目视检查电机和被拖动机械的安装角度是否合适。
2.确保装配过程是完美的。
(1)选择优质轴承。轴承轴或轴承与轴承座的配合要合适，轴承热套时的温度和时间要控制好。
(2)转子动平衡不好是产生机械噪声的主要原因，所以在安装电机时要提高转子动平衡检查精度，尽量减少偏心的影响，保证联轴器的同心度。
(3)轴承润滑脂应为合适的类型，且不含杂质。轴承腔的润滑脂用量应为轴承腔内部空间的1/3-2/3。
(4)不同种类的轴承应根据其安装工艺的要求进行安装。原则上不允许用铜棒敲击的方法，否则会因轴承内圈受力不均而损坏轴承。当使用热套法装配轴承时，应事先仔细检查轴承和轴颈的配合尺寸。由于热套与冷套不同，在将热套插入轴承的过程中，很难发现轴颈与轴承的配合公差和过盈程度是否合适。轴承热套后，不要移动电机或装配其他附件，以防轴承移位。
