1、柴油發(fā)電機(jī)組的噪音分析

柴油發(fā)電機(jī)組的噪音種類大體上可分為:電磁噪音、機(jī)械噪音、空氣動(dòng)力噪音。電磁噪音是電磁力作用在定、轉(zhuǎn)子間的氣隙中 ,產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力波或脈動(dòng)力波 ,是定子產(chǎn)生振動(dòng)而輻射噪音。它與電機(jī)氣隙內(nèi)的諧波磁場(chǎng)及由此產(chǎn)生的電磁力波幅值、頻率和極數(shù) ,以及定子本身的振動(dòng)特性 ,如固有頻率、阻尼、機(jī)械阻抗有密切的關(guān)系。機(jī)械噪音是由機(jī)械接觸而引起的 ,如軸承、電刷等 ,跟接觸部件材料、制造質(zhì)量及裝配工藝、配合精度有關(guān)。空氣動(dòng)力噪音由電機(jī)內(nèi)的冷卻風(fēng)扇產(chǎn)生 ,主要由風(fēng)扇形式、通風(fēng)道風(fēng)阻、擋風(fēng)板等決定。所以將柴油發(fā)電機(jī)組建造成靜音型發(fā)電機(jī)組是非常必要的。

2、柴油發(fā)電機(jī)組的測(cè)量分析

（1）利用振動(dòng)分析儀測(cè)得機(jī)座表面振動(dòng)力波分布。力波沿著氣隙圓周成正弦規(guī)律交變 , 形成梅花瓣振型 ,并隨著時(shí)間的遷移而沿某一方向旋轉(zhuǎn)?？梢娮饔糜阼F心的磁拉力和由它引起的振動(dòng)主要是徑向分量。

（2）定子繞組諧波計(jì)算分析，設(shè)計(jì)時(shí)借用 24 極 1730 機(jī)座的沖片 ,槽數(shù)為 144 槽 ,沖片尺寸 :外徑 D1 = 1 730 mm ,內(nèi)徑 Di =490 mm;

A).槽形尺寸 : bs = 13 mm , hs = 48 mm。每極每相的槽數(shù) q = 1 - 5/ 7 , 定子繞組接線循環(huán)序列 :2 1 2 2 1 2 ，2 2 1 2 2 1 2 ……

B).利用計(jì)算機(jī)諧波分析得 KYP = 0. 9 397  KQPA = 0. 9 552  KQPB= 0. 9 552 　KQPC = 0. 9 552 　FP = 100 　FPF =0 ,但是在諧波磁場(chǎng)極對(duì)數(shù) 10 對(duì)極上存在反轉(zhuǎn)波 FPF = 10. 78. 諧波磁場(chǎng)極對(duì)數(shù) v = 10 很接近基波極對(duì)數(shù) p = 14 ,力波節(jié)點(diǎn)對(duì)數(shù) M = v - p = 10 - 14= - 2很小 ,因?yàn)檎駝?dòng)幅值與力波節(jié)點(diǎn)對(duì)數(shù)( M2 - 1)2 成反比 ,所以引起鐵心共振。

（3）機(jī)組結(jié)構(gòu)布置方面分析

因案例中的機(jī)組為在原有舊廠房基礎(chǔ)上的增容改造機(jī) ,受原廠房結(jié)構(gòu)限制 ,本發(fā)電機(jī)組采用無機(jī)坑布置形式 ,發(fā)電機(jī)直接裸露在廠房地面上 ,聲波因無機(jī)坑屏蔽隔離就直接傳送到廠房內(nèi) ,所以噪音比傳統(tǒng)有機(jī)坑布置形式的發(fā)電機(jī)組大。

（4）結(jié)論

由現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的噪音數(shù)據(jù)得出加勵(lì)磁后電機(jī)噪音急劇增大 ,表明噪音主要為電磁噪音。通過上述分析發(fā)電機(jī)電磁噪音主要的由于定子繞組諧波分量過大引起 ,加上發(fā)電機(jī)組采用無機(jī)坑布置形式 ,所以噪音越明顯。

3、柴油發(fā)電機(jī)組的治理措施

（1）采用擴(kuò)相帶來降低諧波分量。擴(kuò)相帶后并聯(lián)支路數(shù)、線圈尺寸及技術(shù)數(shù)據(jù)不變 ,只是定子繞組接線循環(huán)序列改為:2 2 2 1 2 1 2 ，2 2 2 1 2 1 2……。用計(jì)算機(jī)程序分析得 KYP = 0. 9 397 ,KQPA = 0. 948 ,KQPB = 0. 948 , KQPC = 0. 948 ,FP = 100 ,FPF = 0 ,諧波磁場(chǎng)極對(duì)數(shù) 10 對(duì)極上反轉(zhuǎn)波下降至 FPF = 1. 5 由此可見基波極對(duì)數(shù) p = 14 附近的諧波磁場(chǎng)極離對(duì)數(shù) v 反轉(zhuǎn)波幅值大幅降低 ,從而達(dá)到降低諧波分量目的。擴(kuò)相帶后繞組系數(shù) KQPA = 0. 948 　KQPB = 0. 948 　KQPC = 0. 948 較擴(kuò)相帶前 KQPA = 0. 9552 　KQPB = 0. 9 552 　KQPC= 0. 9 552 略有所低 ,但對(duì)機(jī)組的性能影響不大。

（2）增加機(jī)座斷面慣性矩來避開共振區(qū)。機(jī)座斷面示意 ,增加支撐圓鋼 12 根沿圓周均布并焊接牢固 ,使得機(jī)座斷面慣性矩增加 ,從而改變定子鐵心固有頻率 ,避開共振區(qū)。

（3）加厚加固擋風(fēng)板以降低因振動(dòng)引起的機(jī)械噪音。擋風(fēng)板厚度由原 2 mm 改為 4 mm ,把緊螺栓由 6xM10 改為 12xM10。

（4）磁極鐵心改成斜磁極結(jié)構(gòu)在磁極鐵心極三角鐵塊斜邊角度按定子斜槽來計(jì)弧兩端面上加焊兩塊三角鐵塊 ,使得極弧表面構(gòu)成一致，,三角鐵塊高度取值與磁極鐵心長度一致。

4、柴油發(fā)電機(jī)組改造后試驗(yàn)結(jié)果

改造后的低噪音發(fā)電機(jī)組

通過以上改造后 ,低噪音發(fā)電機(jī)組在空轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí) ,離波磁場(chǎng)1 m 處測(cè)量噪音 56 dB ;起勵(lì)建壓后原噪音的是98分貝，由此可見電磁噪音明顯降低 ,機(jī)座表面也沒有明顯的振動(dòng)。機(jī)座 1 m 處測(cè)量噪音 65 dB ;滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)離機(jī)座1m 處測(cè)量噪音 75 dB ,機(jī)組運(yùn)行情況良好。在實(shí)際生產(chǎn)中 ,可以借用接近極數(shù)的沖片來設(shè)計(jì)生產(chǎn) ,如諧波計(jì)算不通過 ,可通過擴(kuò)相帶接法、增加機(jī)座斷面慣性矩以及極靴改成斜極結(jié)構(gòu)來降低噪音 ,從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)成本降低和生產(chǎn)周期縮短的雙重效果。對(duì)于已投入運(yùn)行的電站若出現(xiàn)類似的電磁噪音問題時(shí)也可以參考上述方法來改造。

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