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摘 要：随着国家经济的不断发展，能源与工业对电机的需求量也越来越大，如何提高电机质量、更好的满足用户需求，在竞争激烈的电机产销市场中站稳脚跟，就成为了电机生产厂家面对的重大课题。其中合理控制异步电动机的振动和噪音就是关键技术之一。异步电动机振动和噪音主要根源有电磁振动噪声、机械振动噪声、空气动力噪声等。而高次谐波产生的电磁噪声是当前异步电动机主要存在的问题之一，针对谐波产生的途径可以采取相应的措施。
关键词：异步电动机;高次谐波;电磁振动
异步电动机在运转的时候，气隙中存在一系列的谐波，异步电动机中产生电磁噪声的主要原因就是因为气隙中磁场谐波的存在，磁场谐波和基波互相作用产生切向力和旋转径向电磁波力，这些径向波力作用在定转子上从而引发基座的振动，是基座周围的空气脉动引发电磁噪声，当基座的中东频率与电机本身的振动频率相同的时候，就会产生共振从而引发更大的电磁噪音，所以异步电动机在制造的时候如果设计不当，电磁噪音会十分的明显。
一、电磁噪音和高次谐波的概念
（一）电磁噪声的概念
电磁噪音是指异步电动机在运转的时候，气隙中的谐波磁场和基波因为相互作用产生切向力和频率不同的旋转径向电磁力波，作用在定转子上使定转子发生随时间上和空间上变化的周期性变形，产生高倍数电源频率振动，从而与基座和电动机本身中卫的空气脉冲产生共振，产生电磁噪音。
（二）高次谐波的概念
高次谐波是指电动机因为结构问题是气隙中的磁通分布不规则的正弦波形，可以根据傅立叶级数数可以分解为频率为电源频率为fl的基波，和一系列的三次谐波、五次谐波等f1的奇倍数的谐波，统称为高次谐波。基波振动频率比较低，产生的电磁噪声也不明显，而五倍谐波和七倍谐波因为引起的振动频率和幅度比较高，使定、转子产生十倍或者十四倍的电源频率的振动和噪声。
（三）谐波引发电磁噪音的危害
异步发动机因为高频谐波而产生的电磁噪声，不仅对周围环境造成影响，而且还会对异步电动机的运行带来很大的影响，同时在电动机运行的过程中，由于在气隙中伴随着基波磁场而产生谐波磁场，在磁场的干扰下就会导致异步电动机附加转矩、杂散损耗以及电磁噪声的产生，从而影响电动机的启动性能。而且因为谐波磁场在气隙中旋转的时候，会使定转子产生变形，处于交变磁场中，铁心产生额外损耗，或者因为转子导条感应谐波电流，产生附加的铜消耗。导致电动机发热增加，效率下降。而且谐波产生的高倍电源频率振动会增大电动机的振动和噪声，造成噪音污染，影响电动机的运行和启动，所必须要削弱高次谐波。
二、降低电磁噪声的方法
想要降低谐波磁场从而降低电磁噪声，除了尽量减小谐波磁场还有就是破坏构成定转子谐波磁场相互作用的条件，使它不能产生定向波力和旋转径向电磁力波。降低和改善电磁振动的方法主要有以下几个
（一）加大气隙
径向波力由两个任意磁通密度波相互作用而产生，振动幅度与径向力成正比，而生功率与振动幅值的平方近似成正比，所以气隙增大生功率就会降低，因此增大气隙可以降低异步电动机的电磁噪音。但是也要考虑增大气隙对电动机带来的问题，增大气隙会导致空载电流过大，因此空隙增大要综合考虑，合理利用。
（二）铁心斜槽
所谓的铁心斜槽是指将槽中心线沿着轴中心线转过一个角度，不管是定子斜槽还是转子斜槽在理论上都是一样的，但考虑到斜槽后的下线难度，一般是转子斜槽。转子斜槽后可以将异步电动机中的最主要的磁场谐波所产生的轴向零阶径向力波削弱到十分低的程度，所以异步电动机使用铁心斜槽的办法对降低异步电动机的电磁噪音来说十分有效。其中转子斜一个定子槽距技能有效降低电磁噪音，对异步电动机的影响也能降到最低。总体来说铁心斜槽对降低异步电动机的作用还是比较大的。
（三）定子正弦绕组
定子正弦绕组是另一种比较有效的改善异步电动机电磁噪音的另一种方法，定子正弦绕组是指该绕组的各个定子铁心槽中的导体数是按正弦规律分布的，而不是均匀分布，导体数是按正弦规律分布可是是电动机空气隙磁通的分布规律接近正弦波形，这个方法可以有效的削弱谐波，对改善异步电动机的电磁噪声有一定的作用。一般的异步电动机中都会采用转子斜槽，定子正弦绕组的方法，可以有效的降低电磁噪声。
（四）槽配合
因为异步电动机的电磁噪声主要是由于径向力波作用在定转子上，使定转子周期性变形，导致电磁噪声产生和增大，所以选择合适定转子的槽配合是降低电磁噪声的最有效，也是最经济的办法。在选择槽配合的时候要避免出现幅值大，次数低的力波。在选择定转子槽数是应采用远槽和多槽配合，但槽配合也要慎重考虑， 因为槽配合会影响到异步电动机的起步和附加损耗。
还有其他的降低电动机电磁噪声的措施，但因为各有缺陷，性价比不高，如：改变机型，减小基座的径向振动，采用转子闭口槽等办法，可以适当考虑选择。，但每一种都要考虑针对性，因为每一种方法都会带来负面效果，尽量选择其中性价比比较高的方法。
三、结束语
异步电动机如果设计或制造不当，产生较强的振动和噪声会给用户带来很大的困扰，所以设计制造电动机时要充分了解产生电磁振动和噪声的因素，采取相关措施削弱高次谐波，减小振动程度，改善电磁噪声。采用铁心斜槽，选择合理的槽配合等方法对此都有较好的作用，而且负面影响较小。尽管目前无法做到完全消除高次谐波和电磁噪声，我们仍可以通过采用多种措施相结合的办法，将异步电动机的振动和噪声控制在合理范围内。
参考文献：
[1]罗明，夏全福.降低异步电机噪声的探讨[J].武汉化工学院学报，2001，23（2）：70-72.
[2]程福秀，林金铭.现代电机设计[M].北京：机械工业出版社，1993.
[3]高荣琴.电机噪声的分析及预防[J].电机设计，2003（4）：41.
关键词：异步电动机;高次谐波;电磁振动
异步电动机在运转的时候，气隙中存在一系列的谐波，异步电动机中产生电磁噪声的主要原因就是因为气隙中磁场谐波的存在，磁场谐波和基波互相作用产生切向力和旋转径向电磁波力，这些径向波力作用在定转子上从而引发基座的振动，是基座周围的空气脉动引发电磁噪声，当基座的中东频率与电机本身的振动频率相同的时候，就会产生共振从而引发更大的电磁噪音，所以异步电动机在制造的时候如果设计不当，电磁噪音会十分的明显。
一、电磁噪音和高次谐波的概念
（一）电磁噪声的概念
电磁噪音是指异步电动机在运转的时候，气隙中的谐波磁场和基波因为相互作用产生切向力和频率不同的旋转径向电磁力波，作用在定转子上使定转子发生随时间上和空间上变化的周期性变形，产生高倍数电源频率振动，从而与基座和电动机本身中卫的空气脉冲产生共振，产生电磁噪音。
（二）高次谐波的概念
高次谐波是指电动机因为结构问题是气隙中的磁通分布不规则的正弦波形，可以根据傅立叶级数数可以分解为频率为电源频率为fl的基波，和一系列的三次谐波、五次谐波等f1的奇倍数的谐波，统称为高次谐波。基波振动频率比较低，产生的电磁噪声也不明显，而五倍谐波和七倍谐波因为引起的振动频率和幅度比较高，使定、转子产生十倍或者十四倍的电源频率的振动和噪声。
（三）谐波引发电磁噪音的危害
异步发动机因为高频谐波而产生的电磁噪声，不仅对周围环境造成影响，而且还会对异步电动机的运行带来很大的影响，同时在电动机运行的过程中，由于在气隙中伴随着基波磁场而产生谐波磁场，在磁场的干扰下就会导致异步电动机附加转矩、杂散损耗以及电磁噪声的产生，从而影响电动机的启动性能。而且因为谐波磁场在气隙中旋转的时候，会使定转子产生变形，处于交变磁场中，铁心产生额外损耗，或者因为转子导条感应谐波电流，产生附加的铜消耗。导致电动机发热增加，效率下降。而且谐波产生的高倍电源频率振动会增大电动机的振动和噪声，造成噪音污染，影响电动机的运行和启动，所必须要削弱高次谐波。
二、降低电磁噪声的方法
想要降低谐波磁场从而降低电磁噪声，除了尽量减小谐波磁场还有就是破坏构成定转子谐波磁场相互作用的条件，使它不能产生定向波力和旋转径向电磁力波。降低和改善电磁振动的方法主要有以下几个
（一）加大气隙
径向波力由两个任意磁通密度波相互作用而产生，振动幅度与径向力成正比，而生功率与振动幅值的平方近似成正比，所以气隙增大生功率就会降低，因此增大气隙可以降低异步电动机的电磁噪音。但是也要考虑增大气隙对电动机带来的问题，增大气隙会导致空载电流过大，因此空隙增大要综合考虑，合理利用。
（二）铁心斜槽
所谓的铁心斜槽是指将槽中心线沿着轴中心线转过一个角度，不管是定子斜槽还是转子斜槽在理论上都是一样的，但考虑到斜槽后的下线难度，一般是转子斜槽。转子斜槽后可以将异步电动机中的最主要的磁场谐波所产生的轴向零阶径向力波削弱到十分低的程度，所以异步电动机使用铁心斜槽的办法对降低异步电动机的电磁噪音来说十分有效。其中转子斜一个定子槽距技能有效降低电磁噪音，对异步电动机的影响也能降到最低。总体来说铁心斜槽对降低异步电动机的作用还是比较大的。
（三）定子正弦绕组
定子正弦绕组是另一种比较有效的改善异步电动机电磁噪音的另一种方法，定子正弦绕组是指该绕组的各个定子铁心槽中的导体数是按正弦规律分布的，而不是均匀分布，导体数是按正弦规律分布可是是电动机空气隙磁通的分布规律接近正弦波形，这个方法可以有效的削弱谐波，对改善异步电动机的电磁噪声有一定的作用。一般的异步电动机中都会采用转子斜槽，定子正弦绕组的方法，可以有效的降低电磁噪声。
（四）槽配合
因为异步电动机的电磁噪声主要是由于径向力波作用在定转子上，使定转子周期性变形，导致电磁噪声产生和增大，所以选择合适定转子的槽配合是降低电磁噪声的最有效，也是最经济的办法。在选择槽配合的时候要避免出现幅值大，次数低的力波。在选择定转子槽数是应采用远槽和多槽配合，但槽配合也要慎重考虑， 因为槽配合会影响到异步电动机的起步和附加损耗。
还有其他的降低电动机电磁噪声的措施，但因为各有缺陷，性价比不高，如：改变机型，减小基座的径向振动，采用转子闭口槽等办法，可以适当考虑选择。，但每一种都要考虑针对性，因为每一种方法都会带来负面效果，尽量选择其中性价比比较高的方法。
三、结束语
异步电动机如果设计或制造不当，产生较强的振动和噪声会给用户带来很大的困扰，所以设计制造电动机时要充分了解产生电磁振动和噪声的因素，采取相关措施削弱高次谐波，减小振动程度，改善电磁噪声。采用铁心斜槽，选择合理的槽配合等方法对此都有较好的作用，而且负面影响较小。尽管目前无法做到完全消除高次谐波和电磁噪声，我们仍可以通过采用多种措施相结合的办法，将异步电动机的振动和噪声控制在合理范围内。
参考文献：
[1]罗明，夏全福.降低异步电机噪声的探讨[J].武汉化工学院学报，2001，23（2）：70-72.
[2]程福秀，林金铭.现代电机设计[M].北京：机械工业出版社，1993.
[3]高荣琴.电机噪声的分析及预防[J].电机设计，2003（4）：41.