Pomiary drgań i obliczenia akustyczne tarcz łożyskowych silników asynchronicznych zasilanych przekształtnikowo

• Autorzy: Zieliński D. , Łudziński Ł. , Karkosiński D.

Warianty tytułu

EN

Vibration measurements and acoustic calculations of bearing shields of asynchronous motors powered by an inverter

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule omówiono procedurę badań wibracyjnych tarcz łożyskowych silnika asynchronicznego zasilanego przekształtnikowo. Przeprowadzono identyfikację i analizę eksploatacyjnych postaci drgań. Zidentyfikowane zostały główne naprężenia składowe pochodzenia magnetycznego. Wskazano miejsca przenoszenia się wibracji z kadłuba silnika na tarczę łożyskową silnika. Wyprowadzono zależności pozwalające wyznaczyć wielkości akustyczne z uzyskanych przebiegów prędkości drgań. Wskazano główne powiązania mocy akustycznej z odkształceniami eksploatacyjnymi, prędkością drgań tarczy i częstotliwością.

EN

Bearing shields may have a significant impact on the level of noise generated by induction motors [1, 2]. Additionally, when the electric motor is powered from a voltage inverter, the noise level is often higher than that for AC sinusoidal supply. The paper discusses the vibration test procedure for asynchronous motor end shields powered from a voltage inverter under no load condition. Analysis of the operating deflection shape of vibrations determined by the RORO method (Section 2) is presented. There were identified the major components of the magnetic stress caused by higher harmonics of the supply current, reluctance forces and components resulting from a given type of modulation (1-4). Identification was carried out according to [3, 4]. Indicated the vibration transmissibility of the frame motor on a end shield motor. There were derived dependences allowing determining the size of the resulting acoustic quantity from the measured velocity waveforms (5-8). An example of the calculation result of the sound intensity distribution on the surface parallel to the operating deflection shapes a m = 0 and n = 1 (Fig. 4) using the model ADMotorNoise created in MATLAB [2] is given. There are shown the main links with acoustic power, operating deflection shapes, vibration velocity of end shields and frequency.

Słowa kluczowe

PL

silnik elektryczny; tarcza łożyskowa; drgania; hałas

EN

electrical motor; end shield; vibrations; acoustic noise

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 58, nr 2
• Strony: 172--175
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., tab., wzory

Twórcy

autor

Zieliński D.

autor

Łudziński Ł.

autor

Karkosiński D.

• Politechnika Gdańska, ul. G. Narutowicza 11/12, 80-952 Gdańsk,

Bibliografia

• [1] Karkosiński D.: Zjawiska wibroakustyczne w asynchronicznych silnikach klatkowych. Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej, vol. 69, 2006.
• [2] Karkosiński D.: Computational investigations of acoustic radiation from end shields of of small-power electrical motor. Archives of Electrical Engineering, vol. 16, nr 3-4, 2007.
• [3] Karkosiński D.: Pomiarowa analiza właściwości wibroakustycznych tarcz łożyskowych silników elektrycznych, PAK nr 4, 2007.
• [4] Żyszkowski Z.: Podstawy elektro-akustyki. Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa 1984.
• [5] Lo W. C., Chan C. C., Zhu Z. Q., Lie Xu, Howe D., Chau K. T.: Acoustic Noise Radiated by PWM Controlled Induction Machine Drives. IEEE Trans. On Ind. Electr., vol. 47, nr 4, 2000.
• [6] Zhu Z. Q.: Noise and vibration In variable-speed electric al machine driver, Aalborg University, Denmark 2002.
• [7] Holmes D. G., Lipo T. A.: Pulse Width Modulation for Power Converters. IEEE Press series on Power engineering, 2003.
• [8] Garvey S. D., Glew C. N.: Magnetostrictive excitation of vibration in machines - a modal approach. IEE Conference Proc., 1999.
• [9] Thrane N., Gade S.: Use of operational deflection shapes for noise control of discrete tones, Brüel&Kjar, nr 1, 1988.