Rumore del motore elettrico: Cos'è questo rumore e come possiamo ripararlo?

Il ronzio, il fruscio o il rumore di un motore elettrico può essere più che fastidioso. Questa introduzione al rumore nei motori elettrici vi aiuterà a riconoscere le possibili cause. Vediamo perché il vostro motore elettrico potrebbe fare così tanto rumore e cosa potete fare al riguardo. Vale la pena di leggere questo breve articolo perché un motore elettrico silenzioso è in genere un motore elettrico più sano ed efficiente. La comprensione del rumore e della risonanza nelle apparecchiature elettriche può farvi risparmiare denaro e tempo.

Che cos'è questo rumore in un motore elettrico?

Quando si parla di rumore in un motore elettrico, si intende qualsiasi rumore che il motore elettrico produce mentre è in funzione e che non è desiderato. I motori elettrici sono stati sviluppati per trasformare l'energia elettrica in movimento meccanico, facendo girare le cose. Alcuni suoni sono regolari, ma quando diventano forti o cambiano, allora si parla di rumore del motore. Questo rumore è generalmente un indicatore che qualcosa all'interno del motore non è del tutto corretto. I suoni possono essere diversi. Si può ascoltare un basso ronzio, un fischio stridente o un rumore di sferragliamento. Ogni tipo di rumore in un motore elettrico può indicare diverse possibili cause. Consideratelo come un'automobile: un nuovo rumore di solito significa che è il momento di guardare sotto il cofano. Lo stesso vale per un motore elettrico. La comprensione di questi suoni è il primo passo da compiere. I motori elettrici sono apparecchiature elettriche complesse. Il rumore generato da un motore elettrico può essere di tipo aereo, ovvero un viaggio attraverso l'aria fino alle nostre orecchie. Può anche essere di origine strutturale, il che suggerisce che la risonanza attraversa i supporti del motore elettrico e il dispositivo a cui è collegato. In genere, vibrazioni e rumore vanno di pari passo. Anche il livello di rumorosità è importante; un motore elettrico molto silenzioso potrebbe comunque avere problemi se il tipo di rumore è nuovo di zecca.

Perché il rumore dei motori elettrici è un'offerta importante?

Si potrebbe pensare che un po' di rumore del motore non sia un grosso problema. Ma il rumore del motore elettrico può dirci molto. Innanzitutto, può essere un segnale di allarme. L'aumento del rumore nei motori elettrici indica generalmente che il motore si sta deteriorando. Può trattarsi di problemi a un cuscinetto, al rotore o allo statore. Se lo si ignora, il motore elettrico può guastarsi. Questo può bloccare la produzione e costare molto denaro. In secondo luogo, un motore elettrico rumoroso può essere negativo per le persone che lavorano nelle vicinanze. Il rumore forte e continuo negli ambienti elettrici può essere impegnativo. Con il tempo può persino danneggiare l'udito, soprattutto se si tratta di una frequenza elevata che rientra nella gamma dell'udito umano. Per questo motivo, in diversi uffici esistono linee guida relative ai limiti di sicurezza del livello di rumore. Un motore elettrico altrettanto rumoroso potrebbe non rispettare queste norme. Infine, le vibrazioni che comunemente accompagnano il rumore del motore possono danneggiare non solo il motore elettrico stesso, ma anche i dispositivi a cui è collegato. Le vibrazioni possono allentare i bulloni, rompere i componenti o causare altri problemi. Pertanto, l'attenzione al rumore di un motore elettrico aiuta a mantenere l'intero dispositivo in funzione in modo efficiente e sicuro. Si tratta di una parte fondamentale di qualsiasi applicazione del motore elettrico.

Il rumore magnetico potrebbe essere un ronzio nei motori CA?

Sì, il rumore magnetico è una fonte di rumore molto tipica, in particolare nei motori CA come i motori a gabbia di scoiattolo. Questo tipo di rumore in un motore elettrico deriva dalle forze magnetiche che agiscono all'interno del motore. Lo statore (la parte ferma) e il rotore (il componente che ruota) hanno campi magnetici. Questi campi spingono e tirano per far ruotare il rotore. Spesso queste forze magnetiche possono far vibrare parti del motore elettrico, come il nucleo dello statore o l'avvolgimento. Questa risonanza produce onde sonore che vengono percepite come rumore magnetico o elettromagnetico. Spesso sembra un ronzio o un fischio. Il numero di poli del motore elettrico e la disposizione del rotore e dello statore possono influenzare la quantità di rumore magnetico prodotto. Un motore elettrico a quattro poli può apparire diverso da uno a due poli. Punti come un traferro non uniforme tra il rotore e lo statore, o problemi con l'alimentazione (come un elevato contenuto di armoniche da un inverter), possono peggiorare il rumore magnetico. Le forze nel traferro sono molto forti e, se non sono bilanciate, possono creare maggiore rumore e risonanza. Questa è un'area essenziale che gli ingegneri elettrici controllano quando progettano un motore elettrico silenzioso.

Il rumore di avvolgimento è comune in alcuni motori elettrici?

Il rumore del vento è un altro tipo di rumore del motore che si può sentire. Questo rumore in un motore elettrico è provocato dal movimento dell'aria. Si pensi al rumore prodotto da una ventola. Molti motori elettrici, soprattutto quelli aperti o che raggiungono velocità elevate, sono dotati di una ventola di raffreddamento. Questa ventola è attaccata all'albero del rotore e aiuta a raffreddare il motore elettrico soffiando aria su di esso. La ventola di raffreddamento stessa può produrre un rumore di vento quando le sue pale tagliano l'aria. Più veloce è la rotazione del motore elettrico, più aria viene spostata dalla ventola e più forte può essere il rumore del vento. Anche la forma delle pale del ventilatore e il design dell'alloggiamento del motore possono influire su questo livello di rumore. Questo tipo di rumore è normalmente molto più evidente nelle applicazioni con motori elettrici ad alta velocità. Occasionalmente, anche altri componenti delle macchine elettriche rotanti possono creare un rumore di avvolgimento, non solo la ventola di raffreddamento primaria. Se il rotore stesso non è liscio o ha parti che spiccano, può agitare l'aria durante la rotazione, contribuendo al rumore del vento. Sebbene un certo rumore di trascinamento sia tipico di un motore elettrico con ventola, un aumento brusco o una regolazione del rumore possono suggerire una pala della ventola allentata o un'ostruzione nel percorso dell'aria. Questo è uno dei tipi di rumore più comuni nei motori elettrici raffreddati a ventola.

Quali sono le solite fonti di rumore meccanico in un motore elettrico?

Il rumore meccanico è un tipo di rumore tipico dei motori elettrici. Questo rumore proviene dalle parti fisiche del motore elettrico che si sfregano, si urtano o vibrano l'una contro l'altra. Le principali fonti di rumore sono spesso i cuscinetti. Un cuscinetto permette al rotore di ruotare senza problemi. Tuttavia, se un cuscinetto è usurato, danneggiato o non è sufficientemente lubrificato, può produrre un forte rumore in un motore elettrico. Il rumore può essere simile a quello di una macina, di un ruggito o di uno stridio. Un'altra fonte di rumore può essere uno sbilanciamento del rotore. Se il rotore non è perfettamente bilanciato, vibrerà durante la rotazione. Questa risonanza può scuotere l'intero motore elettrico e generare un forte rumore meccanico. Si pensi a come trema una lavatrice se gli indumenti non vengono espansi in modo uniforme: è un concetto analogo. Questa risonanza sottopone a ulteriori sollecitazioni anche il sistema di cuscinetti. Altre fonti di rumore meccanico in un motore elettrico sono le parti allentate. Ad esempio, se l'alloggiamento del motore è allentato o se qualcosa sfrega contro il rotore o la ventola, il motore emette un rumore. In alcuni casi, l'albero del motore elettrico può essere leggermente piegato. Anche questo può provocare risonanze e rumori meccanici. Individuare queste fonti di rumore è essenziale per risolvere il problema. Un cuscinetto usurato è un colpevole frequente.

Come si gioca a fare l'investigatore: Determinare la fonte del rumore nei motori elettrici?

Può essere difficile capire da dove proviene il rumore di un motore elettrico. La determinazione della fonte del rumore richiede spesso un metodo sistematico. Il primo passo consiste nel prestare molta attenzione. Come appare il rumore del motore? È un ronzio, un fischio, un clic o un rombo? Quando si verifica? Il rumore di un motore elettrico cambia quando il motore accelera o diminuisce, o quando è sotto carico? Possiamo usare degli strumenti per aiutarci. Un bastone di facile ascolto (come un cacciavite con il manico vicino all'orecchio e l'idea sul motore elettrico - attenzione!) può aiutare a identificare i punti in cui le vibrazioni e il rumore dei motori elettrici sono più forti. Gli strumenti speciali utilizzati per la misurazione del suono e della risonanza possono offrire letture molto più precise dell'ampiezza e del contenuto di frequenza del rumore prodotto. Questo è spesso il lavoro di un tecnico. Un'altra buona azione è quella di verificare se il rumore di un motore elettrico cambia se si scollega il motore elettrico da quello che lo sta azionando. Se il rumore cessa, il problema potrebbe riguardare la macchina azionata e non il motore elettrico stesso. Se il motore elettrico funziona da solo e continua ad essere rumoroso, è probabile che la fonte del rumore sia all'interno del motore. Questo metodo di indagine aiuta a restringere le possibili cause.

Le parti allentate contribuiscono alla risonanza e al rumore del mio motore elettrico?

Sì, le parti allentate sono sicuramente la causa tipica di risonanza e rumore in un motore elettrico. Un motore elettrico è composto da numerose parti e se una di esse si allenta, può vibrare o vibrare. Ad esempio, un nucleo dello statore allentato può essere un grosso problema. Lo statore è costituito da un sottile laminati metallici impilati insieme. Se queste lamiere non sono tenute saldamente, possono vibrare e sviluppare un rumore magnetico o un ronzio meccanico. I bulloni di montaggio sono un altro punto da ispezionare. Se il motore elettrico non è fissato saldamente alla sua base, può vibrare molto. Questa risonanza non solo produce rumore, ma può anche danneggiare il motore elettrico e il dispositivo a cui è collegato. Anche piccole parti, come un coperchio allentato o una morsettiera allentata, possono provocare frustranti fruscii. In alcuni casi, le parti interne del motore possono allentarsi, come un avvolgimento non fissato correttamente. Questo può essere più difficile da scoprire. La risonanza delle parti allentate può anche causare altri problemi, come l'usura più rapida di un cuscinetto. Pertanto, se si avverte un nuovo rumore di sferragliamento o ronzio in un motore elettrico, la verifica di eventuali parti allentate è un ottimo primo passo. Questo tipo di rumore in un motore può avere un impatto significativo sulla sua durata di vita.

In che modo il traferro produce rumore nei motori elettrici?

Il traferro in un motore elettrico è lo spazio molto piccolo tra il rotore e lo statore. Questo traferro è essenziale per il funzionamento del motore elettrico. Ma può anche essere una fonte di rumore, in particolare di rumore magnetico. Le forze magnetiche che fanno girare il rotore agiscono attraverso questo traferro. Se il traferro non è identico su tutto il perimetro, ovvero se il traferro non è uniforme, le forze magnetiche non sono bilanciate. Questa forza disuguale può far vibrare il rotore. Inoltre, può provocare una leggera deformazione dello statore. Queste vibrazioni e distorsioni generano rumore in un motore elettrico. Un traferro non uniforme può verificarsi se un cuscinetto è usurato, permettendo al rotore di abbassarsi, o se il motore elettrico non è stato fabbricato perfettamente. Anche in presenza di un traferro perfetto, i campi magnetici che si trasformano durante la rotazione del rotore possono far vibrare le superfici del rotore e dello statore che si affacciano sul traferro. Si tratta di una forma di rumore magnetico. La disposizione della combinazione rotore-statore, compreso il numero di fessure nel rotore e nello statore, influisce su queste forze e sul conseguente livello di rumore. Mantenere il traferro adeguato e uniforme è importante per un motore elettrico silenzioso e affidabile. È una parte fondamentale delle macchine elettriche.

Quali sono i metodi collaudati per ridurre la rumorosità di un motore elettrico?

Esistono numerosi mezzi per ridurre al minimo il rumore di un motore elettrico, per ottenere un'efficace riduzione del rumore. Uno degli approcci più comuni consiste nell'assicurarsi che il motore elettrico sia montato correttamente. Ciò implica una base solida e un buon allineamento con l'apparecchio che aziona. In questo modo è possibile ridurre al minimo la risonanza, che spesso comporta una riduzione del rumore aereo. Per quanto riguarda il rumore magnetico, i progettisti possono modificare punti come la forma delle scanalature dello statore o delle barre del rotore. L'obliquità delle fessure del rotore o dello statore è una tecnica comune. L'obliquità significa che le fessure sono leggermente angolate lungo la lunghezza del rotore o dello statore. Ciò contribuisce a smussare le forze magnetiche nel traferro e a ridurre il rumore nei motori elettrici. Anche la scelta dei prodotti per lo statore e il rotore può svolgere un ruolo importante. Per quanto riguarda il rumore meccanico, è fondamentale assicurarsi che i cuscinetti siano in buono stato e ben lubrificati. Un buon lubrificante riduce l'attrito nei cuscinetti. Anche il bilanciamento del rotore riduce al minimo le vibrazioni e il rumore. Per quanto riguarda il rumore del vento della ventola di raffreddamento, gli sviluppatori possono utilizzare forme di pale più silenziose o involucri intorno al motore. In alcuni casi, per ridurre il rumore di un motore elettrico è possibile utilizzare un motore elettrico totalmente incapsulato e non ventilato (se il raffreddamento lo consente) o un sistema di raffreddamento separato e più silenzioso. Alcuni azionamenti del motore possono essere regolati per ridurre il rumore modificando la frequenza di commutazione, ma ciò potrebbe influire sull'efficienza. Questo motore elettrico è in genere più silenzioso dopo tali modifiche.

Quando la riparazione del motore è la risposta per un motore rumoroso?

In alcuni casi, le soluzioni semplici sono inadeguate ed è necessaria una riparazione del motore per risolvere il problema del rumore in un motore elettrico. Se si avverte un rumore improvviso e forte del motore, come una smerigliatura o uno scoppio, spegnere il motore elettrico il prima possibile, se è possibile farlo in modo sicuro. Questo potrebbe suggerire un problema importante, come un cuscinetto guasto o qualcosa di rotto all'interno del motore. Continuare a far funzionare il motore elettrico potrebbe causare danni maggiori. Se il livello di rumorosità del motore elettrico è gradualmente peggiorato nel corso del tempo, questo potrebbe anche indicare la necessità di riparare il motore. Potrebbe trattarsi dell'usura di un cuscinetto, di un problema di avvolgimento o del peggioramento del nucleo dello statore. Cercare di risolvere questi problemi da soli può essere difficile se non si dispone dei dispositivi o dell'esperienza necessari. Individuare la fonte del rumore può essere più impegnativo che correggerlo, ma entrambi richiedono un trattamento. Un'officina professionale può smontare il motore elettrico. Può esaminare lo statore, il rotore, i cuscinetti e l'avvolgimento. Possono sostituire le parti usurate, come i cuscinetti, riequilibrare il rotore e riparare eventuali problemi con l'avvolgimento o lo statore. A volte, il motore è più difficile da riparare che da sostituire, soprattutto per i motori elettrici più piccoli. Ma per i motori elettrici più grandi o speciali, la riparazione è in genere una scelta eccellente. Anche per queste macchine elettriche è fondamentale seguire gli standard NEMA per le riparazioni. Questa attenzione ai dettagli in un motore elettrico può prevenire un futuro aumento del rumore.