Geluid van elektromotoren: Oorzaken en oplossingen

Het zoemende, jankende of knarsende geluid van een elektromotor kan meer zijn dan alleen maar vervelend. Deze inleiding over lawaai in elektromotoren helpt je de mogelijke oorzaken te herkennen. We bekijken waarom je elektromotor zoveel lawaai maakt en wat je eraan kunt doen. Dit korte artikel is de moeite van het lezen waard omdat een stille elektromotor meestal een veel gezondere, efficiëntere elektromotor is. Inzicht in lawaai en resonantie in elektrische apparatuur kan je geld en tijd besparen.

Inhoudsopgave

Wat is dat geluid in een elektromotor eigenlijk?

Als we het hebben over lawaai in een elektromotor, bedoelen we elk geluid dat de elektromotor maakt terwijl hij draait dat niet gewenst is. Elektromotoren zijn ontwikkeld om elektrische energie om te zetten in mechanische beweging, waardoor dingen gaan draaien. Sommige geluiden zijn normaal, maar als ze luid worden of veranderen, noemen we het motorgeluid. Dit geluid is meestal een indicator dat er iets in de motor niet helemaal in orde is. De geluiden kunnen verschillend zijn. Je kunt luisteren naar een lage brom, een schel gejank of misschien rammelende geluiden. Elk soort geluid in een elektromotor kan wijzen op verschillende mogelijke oorzaken. Beschouw het als een auto; een nieuw geluid betekent meestal dat het tijd is om onder de motorkap te kijken. Hetzelfde geldt voor een elektromotor. Het begrijpen van deze geluiden is de allereerste stap. Deze elektromotoren zijn complexe elektrische apparaten. Het geluid dat door een elektromotor wordt veroorzaakt, kan luchtgeluid zijn, dat een reis door de lucht naar onze oren maakt. Het kan ook structuurgeluid zijn, wat suggereert dat de resonantie een reis maakt door de bevestiging van de elektromotor en het apparaat waaraan het gekoppeld is. Trilling en geluid gaan vaak samen. Het geluidsniveau is ook van belang; een zeer stille elektromotor kan nog steeds problemen hebben als het soort geluid gloednieuw is.

Waarom is geluid van elektromotoren een groot probleem?

Je zou kunnen denken dat een beetje motorgeluid geen groot probleem is. Maar elektrische motorgeluiden kunnen ons veel vertellen. In eerste instantie kan het een waarschuwingssignaal zijn. Meer lawaai in elektromotoren geeft meestal aan dat er meer verslechtering plaatsvindt in de motor. Dit kunnen problemen zijn met een lager, de rotor of de stator. Als je het negeert, kan de elektromotor uitvallen. Dit kan de productie stilleggen en veel geld kosten. Ten tweede kan een luide elektromotor negatief zijn voor mensen die in de buurt werken. Hard, continu geluid in elektrische omgevingen kan veeleisend zijn. Het kan na verloop van tijd zelfs het gehoor beschadigen, vooral als het een hoge frequentie is die binnen het bereik van het menselijk gehoor valt. Daarom zijn er richtlijnen voor veilige geluidsniveaus in verschillende kantoren. Een elektromotor die zo luid is, voldoet mogelijk niet aan deze voorschriften. Ten slotte kan de trilling die vaak gepaard gaat met motorgeluid niet alleen de elektromotor zelf beschadigen, maar ook de apparaten waaraan hij is bevestigd. Deze trillingen kunnen bouten losmaken, onderdelen doen barsten of verschillende andere problemen veroorzaken. Als je dus let op het geluid van een elektromotor, blijft het hele apparaat efficiënt en veilig werken. Dit is een belangrijk onderdeel van elke toepassing van elektromotoren.

Kan er magnetische ruis zoemen in mijn wisselstroommotoren?

Ja, magnetische ruis is een zeer typische bron van ruis, vooral in AC-motoren zoals eekhoornkooi motoren. Dit type lawaai in een elektromotor wordt veroorzaakt door de magnetische krachten die in de motor werken. De stator (het stationaire deel) en de rotor (het deel dat draait) hebben magnetische velden. Deze velden duwen en trekken om de rotor te laten draaien. Vaak kunnen deze magnetische krachten delen van de elektromotor, zoals de statorkern of de wikkeling, in trilling brengen. Deze resonantie produceert geluidsgolven, die we horen als magnetische ruis of elektromagnetische ruis. Het lijkt vaak op brommen of janken. Het aantal polen in de elektromotor en de lay-out van de rotor en stator kunnen invloed hebben op hoeveel magnetische ruis er wordt gemaakt. Een vierpolige elektromotor kan er anders uitzien dan een tweepolige. Punten zoals een ongelijke luchtspleet tussen de rotor en stator, of problemen met de voeding (zoals een hoog harmonisch gehalte van een frequentieregelaar), kunnen de magnetische ruis nog erger maken. De krachten in de luchtspleet zijn erg sterk en als ze niet in balans zijn, kunnen ze meer ruis en resonantie veroorzaken. Dit is een essentieel gebied waar elektrotechnici op letten bij het ontwerpen van een stille elektromotor.

Is windgeruis gebruikelijk in sommige elektromotoren?

Windgeruis is nog een soort motorgeluid waar je naar kunt luisteren. Dit geluid in een elektromotor wordt veroorzaakt door luchtverplaatsing. Zie het als het geluid dat een ventilator maakt. Verschillende elektromotoren, vooral open elektromotoren of motoren die hoge snelheden halen, hebben een koelventilator. Deze ventilator is bevestigd aan de rotoras en helpt de elektromotor te koelen door er lucht overheen te blazen. De koelventilator zelf kan windgeruis maken als de bladen door de lucht snijden. Hoe sneller de elektromotor draait, hoe meer lucht de ventilator verplaatst en hoe harder het windgeruis kan zijn. Ook de vorm van de ventilatorbladen en het ontwerp van de motorbehuizing kunnen dit geluidsniveau beïnvloeden. Dit type geluid is normaal gesproken veel meer waarneembaar in elektromotortoepassingen met hoge snelheid. Soms kunnen ook andere onderdelen van roterende elektrische machines windgeruis veroorzaken, niet alleen de primaire koelventilator. Als de rotor zelf niet glad is of onderdelen heeft die uitsteken, kan hij de lucht in beweging brengen terwijl hij draait, wat bijdraagt aan het windgeruis. Hoewel enig windgeruis typisch is voor een elektromotor met ventilator, kan een abrupte toename of een verandering in het geluid wijzen op een los ventilatorblad of een obstructie in het luchtpad. Dit is een van de meest voorkomende soorten geluid bij elektromotoren die ventilatorgekoeld zijn.

Wat zijn de gebruikelijke bronnen van mechanisch geluid in een elektromotor?

Mechanisch geluid is een typisch geluid in een elektromotor. Dit geluid komt van fysieke onderdelen van de elektromotor die tegen elkaar wrijven, slaan of trillen. De belangrijkste geluidsbronnen hier zijn vaak de lagers. Een lager zorgt ervoor dat de rotor soepel draait. Maar als een lager versleten of beschadigd is, of niet voldoende gesmeerd wordt, kan het veel lawaai maken in een elektromotor. Dit kan klinken als knarsen, brullen of piepen. Een andere bron van geluid kan een onbalans in de rotor zijn. Als de rotor niet perfect in balans is, zal hij trillen terwijl hij ronddraait. Deze resonantie kan de hele elektromotor doen trillen en een luid, knarsend mechanisch geluid veroorzaken. Bedenk precies hoe een wasmachine trilt als de kleding niet gelijkmatig wordt opgeblazen - het is een vergelijkbaar concept. Deze resonantie zorgt ook voor extra stress op het lagersysteem. Diverse andere oorzaken van mechanische ruis in een elektromotor zijn losse onderdelen. Als bijvoorbeeld de motorbehuizing los zit, of als er iets tegen de rotor of ventilator wrijft, zal dit zeker geluid maken. In sommige gevallen kan de as van de elektromotor licht gebogen zijn. Dit kan ook resonantie en mechanische ruis veroorzaken. Het vinden van deze geluidsbronnen is essentieel om het probleem op te lossen. Een versleten lager is een veelvoorkomende overtreder.

Hoe spelen we precies onderzoeker: De bron van geluid in elektromotoren bepalen?

Het kan moeilijk zijn om erachter te komen waar het geluid van een elektromotor precies vandaan komt. Het bepalen van de geluidsbron vereist vaak een systematische methode. De eerste stap is om goed op te letten. Hoe ziet het motorgeluid eruit? Is het een brom, een zeur, een klik of een gerommel? Wanneer gebeurt het? Verandert het geluid in een elektromotor wanneer de elektromotor versnelt of vertraagt, of wanneer hij belast wordt? We kunnen apparaten gebruiken om te helpen. Een luistervink (zoals een schroevendraaier met het handvat naar je oor en het idee op de elektromotor - pas op!) kan helpen om vast te stellen waar de trillingen en het geluid in elektromotoren het sterkst zijn. Speciaal gereedschap voor het meten van geluid en resonantie kan veel nauwkeuriger de amplitude en frequentie van het geproduceerde geluid meten. Dit is vaak het werk van een technicus. Een extra goede actie is om te onderzoeken of het geluid in een elektromotor verandert als je de elektromotor loskoppelt van wat hij aandrijft. Als het geluid stopt, kan het probleem liggen bij de aangedreven machine en niet bij de elektromotor zelf. Als de elektromotor uit zichzelf draait en nog steeds lawaai maakt, dan ligt de bron van het geluid waarschijnlijk in de motor zelf. Deze methodische onderzoeksmethode helpt de mogelijke oorzaken te beperken.

Zijn losse onderdelen verantwoordelijk voor resonantie en lawaai in mijn elektromotor?

Ja, losse onderdelen zijn zeer zeker typische oorzaken van resonantie en verhoogd geluid in een elektromotor. Een elektromotor heeft talloze onderdelen en als een van die onderdelen loskomt, kunnen ze rammelen of schudden. Een losse statorkern kan bijvoorbeeld een groot probleem zijn. De stator is opgebouwd uit dunne gestapelde metalen laminaten samen. Als deze platen niet goed vastzitten, kunnen ze gaan trillen en een magnetisch geluid of een mechanisch zoemend geluid ontwikkelen. Bevestigingsbouten is een ander punt om te inspecteren. Als de elektromotor niet stevig aan de basis is vastgeschroefd, kan hij gaan trillen. Deze resonantie maakt niet alleen lawaai, maar kan ook schadelijk zijn voor de elektromotor en het apparaat waarop hij is aangesloten. Ook kleine onderdelen, zoals een loszittend deksel of een loszittende aansluitdoos, kunnen een frustrerend geratel veroorzaken. In sommige gevallen kunnen onderdelen in de motor losraken, zoals een wikkeling die niet goed vastzit. Dit kan moeilijker te ontdekken zijn. De resonantie van loszittende onderdelen kan na verloop van tijd ook andere problemen veroorzaken, zoals een lager dat sneller slijt. Als je dus een gloednieuw ratelend of brommend geluid hoort in een elektromotor, is het controleren op losse onderdelen een uitstekende eerste stap. Dit soort geluid in een motor kan een aanzienlijke impact hebben op de levensduur.

Hoe veroorzaakt de luchtspleet geluid in elektromotoren?

De luchtspleet in een elektromotor is de zeer kleine ruimte tussen de rotor en de stator. Deze luchtspleet is essentieel voor de werking van de elektromotor. Maar het kan ook een bron van geluid zijn, met name magnetisch geluid. De magnetische krachten die de rotor doen draaien, werken door deze luchtspleet heen. Als de luchtspleet niet overal gelijk is - als er een ongelijke luchtspleet is - dan zullen de magnetische krachten uit balans zijn. Door deze ongelijke trekkracht kan de rotor gaan trillen. Bovendien kan de stator licht vervormen. Deze trilling en vervorming veroorzaken geluid in een elektromotor. Een ongelijke luchtspleet kan ontstaan als een lager versleten is, waardoor de rotor kan doorzakken, of als de elektromotor niet perfect is gemaakt. Zelfs met een perfecte luchtspleet kunnen de magnetische velden die transformeren wanneer de rotor draait, ervoor zorgen dat de oppervlakken van de rotor en stator tegenover de luchtspleet gaan trillen. Dit is een vorm van magnetische ruis. De lay-out van de rotor-statorcombinatie, inclusief het aantal gleuven in de rotor en stator, beïnvloedt deze krachten en het resulterende geluidsniveau. Het is belangrijk om de luchtspleet passend en uniform te houden voor een stille, betrouwbare elektromotor. Het is een cruciaal onderdeel van elektrische machines .

Wat zijn bewezen manieren om het geluid van een elektromotor te verminderen?

Er zijn talloze manieren om het geluid van een elektromotor te minimaliseren, zodat het geluid effectief wordt verminderd. Een van de gebruikelijke manieren is om ervoor te zorgen dat de elektromotor goed gemonteerd is. Dit betekent een sterke basis en een goede uitlijning met de maker die hij aandrijft. Dit kan resonantie minimaliseren , wat vaak zorgt voor veel minder luchtgeluid . Voor magnetische ruis kunnen ontwikkelaars punten veranderen zoals de vorm van de statorsleuven of de rotorstaven. Het schuin zetten van de rotorsleuven of statorsleuven is een veelgebruikte techniek. Scheeftrekken betekent dat de sleuven een beetje schuin staan over de lengte van de rotor of stator. Dit helpt om de magnetische krachten in de luchtspleet af te vlakken en het geluid in elektromotoren te verminderen. De keuze van producten voor de stator en rotor kan ook een rol spelen. Voor mechanisch geluid is het belangrijk dat de lagers in goede staat en goed gesmeerd zijn. Een goed smeermiddel vermindert de wrijving in het lager. Ook het goed uitbalanceren van de rotor minimaliseert trillingen en geluid. Voor windgeruis van de koelventilator kunnen ontwikkelaars stillere ventilatorbladen of omkastingen rond de motor gebruiken. Soms kan het gebruik van een volledig ingekapselde, niet-geventileerde elektromotor (als de koeling het toelaat) of een apart, stiller koelsysteem worden ontworpen om dit bepaalde geluid in een elektromotor te verminderen . Sommige motoraandrijvingen kunnen ook worden aangepast om het geluid te verminderen door de schakelfrequentie te wijzigen, maar dit kan de efficiëntie beïnvloeden. Deze elektromotor is meestal stiller na dergelijke aanpassingen.

Wanneer is motorreparatie de oplossing voor een lawaaiige motor?

In sommige gevallen zijn eenvoudige oplossingen ontoereikend en is motorreparatie nodig om lawaai in een elektromotor op te lossen. Als je een abrupt, hard motorgeluid hoort, zoals knarsen of bonken, stop dan zo snel mogelijk met de elektromotor als je dat veilig kunt doen. Dit kan duiden op een groot probleem, zoals een defect lager of iets dat kapot is in de motor. Doorgaan met het laten draaien van de elektromotor kan nog veel meer schade veroorzaken. Als het geluidsniveau van je elektromotor in de loop van de tijd geleidelijk aan erger is geworden, kan dit ook wijzen op de vraag naar motorreparatie . Het kan gaan om slijtage van een lager, een wikkelingsprobleem of een loszittende statorkern die erger wordt. Proberen deze problemen zelf op te lossen kan moeilijk zijn als je niet over de juiste apparatuur of ervaring beschikt. Het vinden van de bron van het geluid kan een grotere uitdaging zijn dan het corrigeren ervan, maar toch vereisen beide behandeling. Een professionele motorreparatiewerkplaats kan de elektromotor uit elkaar halen. Ze kunnen de stator, rotor, lagers en wikkeling onderzoeken. Ze kunnen versleten onderdelen vervangen, zoals een lager, de rotor opnieuw uitbalanceren en eventuele problemen met de wikkeling of stator repareren. Soms , de motor is vaak moeilijker te repareren dan te vervangen , met name voor kleinere elektromotoren . Maar voor grotere of speciale elektromotoren is reparatie meestal een uitstekende keuze. Het volgen van de NEMA-normen voor reparaties is ook van vitaal belang voor deze elektrische machines . Deze aandacht voor detail in een elektromotor kan toekomstig verhoogd lawaai voorkomen .