Drgania i hałaśliwość silników asynchronicznych : weryfikacja nowych hipotez

• Autorzy: Karkosiński D. R.

Identyfikatory

DOI

10.17274/AEZ.2014.17.03

Warianty tytułu

EN

Vibrations and noisiness of asynchronous motors : validation of new hypotheses

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł zawiera nowe spojrzenie na postaci drgań kadłuba i tarcz silników asynchronicznych wymuszanych siłami elektromagnetycznymi. Omówiono badania postaci drgań własnych i eksploatacyjnych kadłuba i tarcz łożyskowych. Wykazano, że wibracyjne eksploatacje odkształcenia tarcz silników klatkowych małej i średniej mocy, w kierunku osiowym mogą być w znacznej mierze wynikiem sił elektromagnetycznych , a nie pracy łożysk oraz, że tarcze łożyskowe emitują hałas porównywalny z hałasem pochodzącym od drgań kadłuba.

EN

The article presents a new look at the vibration of the frame and end-shields of asynchronous motors with electromagnetic excitations. The investigations of mode and operational deflection shapes of frame and end-shield have been discussed. The cause-effect relationships between the vibration of end-shields, rolling and slide bearings have been analysed. It has been shown that deflection shapes of the vibrating end-shields in the axial direction can be largely due to the electromagnetic forces rather than bearing operation and an emission of the noise come from the end-shields and the frame is similar to.

Słowa kluczowe

PL

silnik asynchroniczny; drgania; hałas; kadłub; tarcza łożyskowa

EN

asynchronous motor; vibrations; acoustic noise; frame; end shield

• Wydawca: INFOTECH
• Czasopismo: Automatyka, Elektryka, Zakłócenia
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 5, Nr 3(17)
• Strony: 32--54
• Opis fizyczny: Bibliogr. 31 poz. il., rys., wykr.

Twórcy

autor

Karkosiński D. R.

• Politechnika Gdańska

Bibliografia

• [1] R. BELMANS, D. VERDYCK, W. GEYSEN, R. D. FINDLAY: „Electro-mechanical analysis of the audible noise of an inverter-fed squirrel-cage induction motor“, IEEE Transaction on Industry Applications 1991, vol. 27, s. 539-544.
• [2] S. C. CHANG, R. YAKAMINI R: “Experimental study of the vibrational behaviour of machine stators”, IEE Proc.-Electr. Power Appl., vol. 143, no 3, May 1996, s. 242-250.
• [3] A. J. ELLISON, S. J. YANG: “Natural frequencies of stators of small electric machines”, Power Record 1971, vol. 118, no 1, s. 185-190.
• [4] E. ERDELYI: “Predetermination of Sound Pressure Levels of Magnetic Polyphase Induction Motors”, AIEE Trans. 1955, vol. 74, s. 1269-1280.
• [5] D. J. EWINS: “Modal testing: theory and practice. Research Studies Press LTD”, Tauton, Sommerset, England 1995, s.312.
• [6] H. FROHNE, H. JORDAN: „ Ermittlung der Einigenfrequenzen des Ständers von Drehfeldmotoren”, Lärmbekämpfung 1957, Bd. 1, s. 137-140.
• [7] R. S. GIRGIS, S. P. VERMA: „Metod of accurate determination of resonant frequencies and vibration behaviour of stators of electrical machines”, IEE proc. B, Electr. Power Appl., 1981, vol. 128, s. 1-9.
• [8] H. Jordan: „ Geräuscharme Elektromotoren“, V. Girardet, Essen 1950.
• [9] H. JORDAN, P. LAX: „Über die Wirkung von Exzentrizitäten und Sättigungserscheinungen auf den Körper - und Luftschall von Drehstrom-Asynchronmotoren“, AEG Mitteilungen 1954, Bd. 44, H. 11/12, s. 423-426.
• [10] H JORDAN, G. RÖDER: „Über den Einfluss des Gehäuse auf die Resonanzfrequenzen des Standers elektrischer Maschinen“, Acta Technica 1969, Nr 5, s. 536-560.
• [11] D. KARKOSINSKI: „Metody badania form odkształceń stojana maszyn elektrycznych“, Pomiary Automatyka kontrola, 12’2003, s. 54-57.
• [12] D. KARKOSINSKI: „Zjawiska wibroakustyczne w asynchronicznych silnikach klatkowych”, Politechnika Gdańska, monografie nr 69, Gdańsk 2006.
• [13] D. KARKOSINSKI, Ł. ŁUDZIŃSKI: Drgania tarcz łożyskowych silników asynchronicznych wymuszane siłami elektromagnetycznymi”, AUTOMATYKA, ELEKTRYKA, ZAKŁÓCENIA, 2014, s. 29-41.
• [14] D. KARKOSINSKI: „Hałaśliwość silników asynchronicznych - podstawy nowych hipotez”, e-pismo AUTOMATYKA, ELEKTRYKA, ZAKŁÓCENIA. Vol. 5, nr 2 (16) 2014, http://dx.doi.org/10.17274/AEZ.2014.16.01, s. 8-32.
• [15] S. KWAŚNICKI: „Przyczyny hałasu pochodzenia mechanicznego w silnikach indukcyjnych klatkowych”, Wiadomości Elektrotechniczne nr 11, 1996, s. 497-500.
• [16] J. PODHAJECKI, S. SZYMANIEC: „Wyznaczanie drgań własnych stojana silnika indukcyjnego”, Zeszyty Problemowe „Komel” Katowice-Maszyny Elektryczne Nr 87/2010, str. 167-172.
• [17]M. H. RICHARDSON: „I sit a mode shape, or an Operating deflection Shape?”, Sound & Vibration Magazine 30th Anniversary Issue, March 1997, s. 1-11.
• [18] R. K. SINGAL, S. P. VERMA, K. WILIAMS: „Vibrations of long and short laminated stators of electrical machines, Part II1 - Results for short stators and validity of simplified frequency equation”, Journal of Sound and Vibration 1989, vol. 129, s. 31-44.
• [19] S. SZYMANIEC: “Drgania własne stojana silnika indukcyjnego klatkowego małej mocy - pomiary”, Zeszyty Problemowe „Komel” Katowice-Maszyny Elektryczne Nr 3/2012 (96), str. 25-30.
• [20] J. A. SUMILOV: „Calculating stator vibrations in electrical machines”, Proc. International Conference on Electrical Machines, London 1974, s. 36-42.
• [21] B. J. SCHWARTZ, M. H. RICHARDSON: „Experimental modal analysis“, CSI Reliability Week, Orlando October 1999, s. 1-12.
• [22] B. SCHWARTZ, M. RICHARDSON: „Measurements required for displaying operating deflection shapes”, IMAC XXII, February 26-29, 2004, s. 1-6.
• [23] S. P. VERMA, R S GIRGIS: “Experimental verification of resonance frequencies and vibration behaviour of stator of electrical machines, Part 1 - Models, experimental procedure and apparatus”, IEE Proc. B. Electr. Power Appl. 1981, vol. 128, s. 12-21.
• [24] S. P. VERMA, R. K. SINGAL K. WILIAMS:”Vibration behaviour of of stators of electrical machines. Part 1 - Theoretical study”, Journal of Sound and Vibration 1987, vol. 115, s. 1-12.
• [25] S. P. VERMA, K. WILIAMS, R. K. SINGAL:”Vibrations of long and short laminated stators of electrical machines, Part 1 - Theory, experimental models, procedure and set-up”, Journal of Sound and Vibration 1989, vol. 129, s. 1-13.
• [26] H. WANG, K. WILLIAMS: “Effects of laminations on the vibrational behaviour of electrical machine stators”, Journal of Sound and Vibrations, 1997, vol. 202, no 5, s. 703-715.
• [27] S. WATANABE, S. KENJO, K. IDE, F. SATO, M. YAMAMO: “Natural frequencies and vibration behaviour of motor stators”, IEEE P.A. and S. 1983, vol. 102, nr 4, s. 349-396.
• [28] K. WILIAMS, R. K. SINGAL, S. P. VERMA: “Vibrations of long and short laminated stators of electrical machines, Part II - Results for long stators”, Journal of Sound and Vibrations, 1989, vol. 129, s. 15-29.
• [29] R. YACAMINI, S. C. CHANG, K. S. SMITH: „Noise generation in marine motors”, Trans. INST. Mar. Eng., 1995, vol. 107, no. 4, s. 241-256.
• [30] S. J. YANG: “Low-noise electrical motors”, Clarendon Press, Oxford 1981.
• [31] Z. Q. ZHU, D. HOWE: “Effects of end-shields and rotor on natural frequency modes of stator of small electrical machines”, Fourth International Conference on Electrical Machines and Drives, 13-15.09.1989, London, s. 232-236.