【壓縮機網(wǎng)】隨著壓縮機減振降噪技術(shù)的不斷進步，電動機的振動噪聲逐漸凸顯甚至有可能超過壓縮機的振動噪聲。本文結(jié)合壓縮機用電動機的工作特點，描述了電動機振動噪聲的產(chǎn)生機理，闡明了壓縮機用電動機振動噪聲控制技術(shù)，提出了壓縮機用電動機減振降噪技術(shù)的發(fā)展趨勢。
壓縮機是一種通用機械，作為核心設(shè)備廣泛應(yīng)用于空氣動力、制冷、化工、食品、醫(yī)藥、紡織等諸多領(lǐng)域。振動和噪聲是評價壓縮機質(zhì)量的重要指標[1]。目前關(guān)于壓縮機振動噪聲的研究[2~9]已相對成熟，隨著壓縮機減振降噪技術(shù)的不斷提升，電動機的振動噪聲逐漸凸顯出來。電動機異?；蛘咂蟮恼駝釉肼暎粌H影響壓縮機設(shè)備整體的振動噪聲水平，而且會帶來額外的功率損失，同時在一定程度上縮短壓縮機設(shè)備的使用壽命。對電動機進行噪聲及振動控制，逐漸成為壓縮設(shè)備減振降噪研究的新熱點。
在工業(yè)設(shè)備中，壓縮機常用的電動機類型有三種，分別是異步感應(yīng)電動機、永磁同步電動機以及同步磁阻電動機。異步感應(yīng)電動機（圖1）是將轉(zhuǎn)子置于旋轉(zhuǎn)磁場中，在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下，獲得一個轉(zhuǎn)動力矩而旋轉(zhuǎn)的裝置。在這種電動機中，為了產(chǎn)生驅(qū)動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的扭矩，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速總是低于定子磁場的同步轉(zhuǎn)速，因而稱之為異步電動機[10]。這種電動機成本低廉、工作可靠，是壓縮機設(shè)備所使用的主要電動機類型。
永磁同步電動機（圖2）的定子結(jié)構(gòu)與異步感應(yīng)電動機的結(jié)構(gòu)非常相似，最大不同是在轉(zhuǎn)子上放有高質(zhì)量的永磁體磁極。這種電動機具有體積小、效率高、啟動電流小而轉(zhuǎn)矩大、調(diào)速性能優(yōu)良等優(yōu)點[11]。采用永磁同步電動機進行變頻控制，能使壓縮機在部分負荷狀態(tài)下保持高效運行，具有十分可觀的節(jié)能效果。
同步磁阻電動機（圖3）是一種依據(jù)“磁阻最小原理”產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的電動機，由于電動機中沒有永磁體，不存在高溫退磁的風(fēng)險[12]。因其結(jié)構(gòu)簡單、成本低、調(diào)速性好，同步磁阻電動機是壓縮機進行變頻控制的另一種選擇。
1 電動機振動噪聲產(chǎn)生機理
電動機的振動和噪聲是評定電動機質(zhì)量的重要指標[13,14]，電動機的振動不僅影響其使用壽命，而且是引起噪聲的主要原因。一般來說，電動機噪聲來源基本可以分為三類，即空氣動力噪聲、機械噪聲與電磁噪聲。
1.1 空氣動力噪聲
電動機的空氣動力噪聲，包括通風(fēng)噪聲及電動機的轉(zhuǎn)動部分與氣體摩擦的噪聲?？諝鈩恿υ肼暜a(chǎn)生的根本原因是電動機通風(fēng)系統(tǒng)中氣流壓力的局部迅速變化和隨時間的急烈脈動以及氣體與電動機風(fēng)路管道的摩擦，這種噪聲直接從氣流中輻射出來[15,16]。
壓縮機常用的外置式電動機，一般具有冷卻風(fēng)扇，其空氣動力噪聲包括旋轉(zhuǎn)噪聲、渦流噪聲及笛聲。旋轉(zhuǎn)噪聲是指風(fēng)扇高速旋轉(zhuǎn)時，空氣質(zhì)點受到風(fēng)葉周期性的作用而產(chǎn)生壓力脈動，從而引發(fā)的噪聲。渦流噪聲是風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)時在葉片后面產(chǎn)生渦流，進而引起氣流擾動，形成壓縮與稀疏過程，從而產(chǎn)生的噪聲。笛聲是氣流遇到障礙物發(fā)生擾動而產(chǎn)生的單一頻率的聲音，一般有三種：定、轉(zhuǎn)子風(fēng)道之間的干擾，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條與定子繞組之間的干擾，以及風(fēng)扇葉片與基座散熱筋之間的干擾。對于如半封閉制冷壓縮機等具有的內(nèi)置式電動機，通常沒有冷卻風(fēng)扇，通過制冷劑等流體進行冷卻，此時的空氣動力噪聲則主要由于冷卻流體流經(jīng)冷卻流道及氣隙而引發(fā)的噪聲。
1.2 機械噪聲
機械噪聲是由電動機運轉(zhuǎn)部分的摩擦、撞擊、不平衡以及結(jié)構(gòu)共振形成的[15,16]。電動機機械噪聲主要包括軸承噪聲和轉(zhuǎn)子不平衡引起的噪聲。
軸承噪聲分為滾動軸承噪聲及滑動軸承噪聲。滾動軸承是現(xiàn)有壓縮機用電動機中最常用的軸承類型，多為深溝球軸承。造成滾動軸承噪聲的因素主要有：軸承本身幾何缺陷、外來異物侵入、潤滑狀態(tài)不佳、承受交變載荷、不合理裝配等。而滑動軸承噪聲則是受到加工精度、功率量、開槽方式及軸承材料等因素影響。對于內(nèi)置于壓縮機內(nèi)部的電動機，電動機常與壓縮機共用軸承，此時壓縮機轉(zhuǎn)動部件的負荷變化對軸承噪聲具有較大的影響。
電動機轉(zhuǎn)子不平衡造成動態(tài)轉(zhuǎn)子振動和偏心，可導(dǎo)致由定子、轉(zhuǎn)子以及轉(zhuǎn)子支撐裝置依次發(fā)出噪聲。轉(zhuǎn)子的不平衡一方面與其本身質(zhì)量分布不均有關(guān)，另一方面也與中心軸的撓曲變形有關(guān)。對于外置式電動機，當壓縮機與電動機的傳動軸在聯(lián)軸器處存在錯位或交叉等狀況時，壓縮機會通過傳動軸向電動機的中心軸傳遞徑向負荷，從而造成中心軸的撓曲。而對于半封閉式制冷壓縮機（如雙螺桿壓縮機），電動機轉(zhuǎn)子常處于懸臂結(jié)構(gòu)，電動機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)過程會有小幅擺動，這同樣會引起機械噪聲。
1.3 電磁噪聲
所謂電磁噪聲，是電磁力作用在定、轉(zhuǎn)子間的氣隙中，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力波或脈動力波，是定子產(chǎn)生振動而向外輻射噪聲。電動機電磁噪聲的主要來源是鐵芯和機殼的振動，機殼的振動直接輻射噪聲，鐵芯的振動通過機殼或端蓋上的孔向外輻射噪聲。
1.3.1 徑向力波對電動機振動噪聲的影響
電動機中，主磁通大致沿徑向進入氣隙，并在定子和轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生徑向力，同時它產(chǎn)生切向力矩和軸向力，徑向力所引起的振動是三相電動機產(chǎn)生電磁振動和噪聲的主要原因。根據(jù)氣隙中的磁場能量關(guān)系，氣隙磁場產(chǎn)生的徑向力為[15,16]：
由上述基波磁場及定、轉(zhuǎn)子諧波磁場相互作用所產(chǎn)生的交變徑向力波作用于定轉(zhuǎn)子鐵芯，引起隨時間周期性變化的變形，從而引發(fā)振動和噪聲。因轉(zhuǎn)子剛度較好，而定子鐵芯剛性較差，一般認為定子鐵芯的振動是引起電磁噪聲的主要原因。
此外，當電動機轉(zhuǎn)子靜偏心、轉(zhuǎn)子動偏心、定子橢圓形內(nèi)圓、轉(zhuǎn)子橢圓形外圓以及電源諧波也會引起徑向力波，這類徑向力波對小型或者微型電動機的振動和噪聲的影響尤為重要。提高加工制造及裝配精度，是解決此類振動噪聲的根本方法。
1.3.2 切向力波對電動機振動噪聲的影響
現(xiàn)有部分小型壓縮機，如民用活塞空壓機等，采用的是單相異步感應(yīng)電動機。單相異步感應(yīng)電動機的氣隙磁場，一般是橢圓形的，各次諧波磁場相互作用，除了產(chǎn)生徑向電磁振動力外，一般還附加產(chǎn)生切向振動力。切向振動對于電動機本身的噪聲而言是微不足道的，然而由于這類電動機的應(yīng)用場合一般都是小型壓縮機，往往存在薄壁結(jié)構(gòu)，切向振動常導(dǎo)致薄壁產(chǎn)生較大的振動，甚至發(fā)生工作現(xiàn)象，從而產(chǎn)生較大的噪聲。對于單相異步感應(yīng)電動機，切向振動較徑向振動更為重要。單相電動機切向振動的頻率為[15]：
2 壓縮機用電動機振動噪聲控制技術(shù)
2.1 空氣動力噪聲控制技術(shù)
降低空氣動力噪聲有兩種途徑，一是從聲源上控制，二是從傳播路徑來控制，即安裝隔聲罩或消聲器。從聲源上降低空氣動力噪聲，可采用如下幾種方法[15~21]：
?。?）合理設(shè)計風(fēng)量。噪聲的大小一般與風(fēng)量成正比關(guān)系，因此冷卻風(fēng)量的設(shè)計只要保證溫升不超過限值并留一定的裕量即可。另外，通過其它措施也可適當降低風(fēng)量需求，如提高絕緣耐熱等級，增加散熱筋等。
?。?）風(fēng)扇的合理造型和設(shè)計。根據(jù)電機需求選擇合適的風(fēng)扇類型，確定合理的風(fēng)扇參數(shù)，有助于降低空氣動力噪聲。
（3）合理設(shè)計風(fēng)路系統(tǒng)。合理設(shè)計風(fēng)路元件，保證風(fēng)路暢通，能有效減少通風(fēng)阻力及噪聲。
?。?）多個小風(fēng)扇替換單個大風(fēng)扇.
?。?）單獨驅(qū)動風(fēng)扇降低風(fēng)扇周速。
?。?）取消風(fēng)扇，改為自然冷卻或液冷。
2.2 機械噪聲控制技術(shù)
機械噪聲主要由軸承噪聲以及轉(zhuǎn)子不平衡引起的噪聲構(gòu)成，因而控制機械噪聲也應(yīng)從這兩方面入手[15~21]。
降低滾動軸承噪聲的方法有：保持清潔可靠的潤滑及冷卻，按照規(guī)定合理的裝配，合理設(shè)計軸承與軸的過盈量，合理設(shè)計軸承的工作游隙，提高軸承擋肩與軸承孔的加工精度，軸承外圈與軸承孔設(shè)計微小間隙等。而對于滑動軸承，應(yīng)根據(jù)使用條件參數(shù)選擇合適的材料，合理設(shè)計尺寸參數(shù)，保證可靠的潤滑及冷卻等。
對于由轉(zhuǎn)子不平衡所引起機械噪聲的控制，可從三方面著手：提高電動機轉(zhuǎn)子的動平衡精度，提高聯(lián)軸器的連接精度，采用可靠的支撐結(jié)構(gòu)。
2.3 電磁噪聲控制技術(shù)
2.3.1 徑向電磁力波引起的電磁噪聲
徑向電磁力波是引起電動機振動噪聲的主要原因，控制由徑向電磁力波引起的振動噪聲，可從以下幾個方面著手[15~21]。
?。?）定轉(zhuǎn)子開槽及槽配合。多數(shù)電動機采用分布式繞組，即將繞組分布于沿氣隙圓周的多個槽內(nèi)[10]，因此定子、轉(zhuǎn)子一般具有多個槽。定子或轉(zhuǎn)子采用斜槽，能使徑向力波沿電動機軸向發(fā)生相位移，使得沿軸向的平均徑向力降低，從而減小振動和噪聲，為防止附加扭矩產(chǎn)生噪聲，一般采用人字形兩段斜槽。同時，縮小定、轉(zhuǎn)子槽的開口寬度，或采用閉口槽、采用磁性槽楔，可以減小氣隙磁導(dǎo)諧波，從而降低電動機的振動和噪聲。另外，從限制電動機的振動和噪聲的方面來考慮，應(yīng)當盡可能地使電動機產(chǎn)生的電磁力波階數(shù)要高，同時遠離定子的固有頻率，從這兩個方面著手來考慮定轉(zhuǎn)子的槽配合。
?。?）優(yōu)化電動機的控制策略。同步永磁電動機常用變頻器驅(qū)動來進行變轉(zhuǎn)速運行。當定子側(cè)通入電流時，定、轉(zhuǎn)子氣隙磁場除產(chǎn)生正弦供電時產(chǎn)生的低頻段電磁力波外，還會產(chǎn)生與變頻器開關(guān)頻率相關(guān)的高頻段電磁力波。這些高頻段的電磁力波引起的高頻電磁噪聲無法通過優(yōu)化設(shè)計電動機本體來解決，主要通過改善變頻器的控制策略來抑制高頻段電磁力波[26]。同步磁阻電動機通常采用雙邊凸極結(jié)構(gòu)，即定、轉(zhuǎn)子上具有凸出的磁極，雙邊凸極結(jié)構(gòu)在相同的尺寸能產(chǎn)生更大的轉(zhuǎn)矩[10]。同步磁阻電動機電磁噪聲主要是由徑向振動引起，隨著轉(zhuǎn)子位置的變化和電流的通斷，定子鐵芯周期性的收到非線性的徑向電磁力，同時換相時帶來的轉(zhuǎn)矩脈動也是振動噪聲的主要來源[28]。優(yōu)化電動機結(jié)構(gòu)[23]及調(diào)整控制策略[29~33]是抑制同步磁阻電動機振動、噪聲和轉(zhuǎn)矩脈動的主要方式。
消除異步電機轉(zhuǎn)差率引起的拍頻振動。對于異步感應(yīng)電動機，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速總是低于定子磁場的同步轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)差率是異步電動機所特有的概念：s=(n1-n) / n1（其中n1為同步轉(zhuǎn)速，n為電動機實際轉(zhuǎn)速）。當電動機轉(zhuǎn)子動偏心時，由于定子磁場與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的角速度不一致，會產(chǎn)生低頻的拍頻振動和噪聲，而且負載越大，拍頻振動和噪聲越顯著[15]。為了消除這種低頻振動，對繞線型異步電動機轉(zhuǎn)子，當p≠3k（k=1,2,3……）時，應(yīng)使空槽均勻分布，當p=3k（k=1,2,3……）時，轉(zhuǎn)子繞組并頭不能采用鐵芯兩端接線法。
2.3.2 切向電磁力波引起的噪聲
切向電磁力波是引起單相電動機振動噪聲的主要原因之一，可以通過三個方法進行減振降噪設(shè)計：盡可能是逆序磁場為零，如調(diào)整繞組匝數(shù)比，采用電容等，使電動機運行與圓形的旋轉(zhuǎn)磁場；減小磁場諧波分量，主要為3，5，7次諧波磁場；采用彈性連接，減振切向振動向其它部件的傳遞。
3 壓縮機用電動機減振降噪發(fā)展趨勢
壓縮機具有啟停頻繁、載荷多變、工作環(huán)境惡劣等特點，對可靠性及噪音振動的要求逐年提高。應(yīng)用于壓縮機的電動機，應(yīng)當在不斷提升可靠性的前提下，有效抑制振動和噪聲。壓縮機用電動機減振降噪的技術(shù)發(fā)展趨勢為：
?。?）多物理場聯(lián)合仿真。基于將熱、流、固、磁等多物理場的聯(lián)合仿真，結(jié)合電動機電磁力波激發(fā)振動噪聲的特性，針對性的進行設(shè)計參數(shù)及結(jié)構(gòu)優(yōu)化。
?。?）液冷替代風(fēng)冷消除通風(fēng)噪聲。液體（如油、水）的導(dǎo)熱系數(shù)遠大于空氣，采用液體來冷卻電動機，不僅冷卻效果更好，而且解決了空氣冷卻時通風(fēng)噪聲的問題。
（3）高速低噪聲軸承技術(shù)。由于水的粘度很低（通常為油粘度的1/20），水潤滑軸承可有效避免滑動軸承因潤滑劑液膜渦動而產(chǎn)生振動噪聲?？諝廨S承及磁懸浮軸承不需要任何潤滑劑，能夠同時避免滾動軸承與滑動軸承振動噪聲的產(chǎn)生。
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同步磁阻電動機（圖3）是一種依據(jù)“磁阻最小原理”產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的電動機，由于電動機中沒有永磁體，不存在高溫退磁的風(fēng)險[12]。因其結(jié)構(gòu)簡單、成本低、調(diào)速性好，同步磁阻電動機是壓縮機進行變頻控制的另一種選擇。
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1.1 空氣動力噪聲
電動機的空氣動力噪聲，包括通風(fēng)噪聲及電動機的轉(zhuǎn)動部分與氣體摩擦的噪聲?？諝鈩恿υ肼暜a(chǎn)生的根本原因是電動機通風(fēng)系統(tǒng)中氣流壓力的局部迅速變化和隨時間的急烈脈動以及氣體與電動機風(fēng)路管道的摩擦，這種噪聲直接從氣流中輻射出來[15,16]。
壓縮機常用的外置式電動機，一般具有冷卻風(fēng)扇，其空氣動力噪聲包括旋轉(zhuǎn)噪聲、渦流噪聲及笛聲。旋轉(zhuǎn)噪聲是指風(fēng)扇高速旋轉(zhuǎn)時，空氣質(zhì)點受到風(fēng)葉周期性的作用而產(chǎn)生壓力脈動，從而引發(fā)的噪聲。渦流噪聲是風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)時在葉片后面產(chǎn)生渦流，進而引起氣流擾動，形成壓縮與稀疏過程，從而產(chǎn)生的噪聲。笛聲是氣流遇到障礙物發(fā)生擾動而產(chǎn)生的單一頻率的聲音，一般有三種：定、轉(zhuǎn)子風(fēng)道之間的干擾，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條與定子繞組之間的干擾，以及風(fēng)扇葉片與基座散熱筋之間的干擾。對于如半封閉制冷壓縮機等具有的內(nèi)置式電動機，通常沒有冷卻風(fēng)扇，通過制冷劑等流體進行冷卻，此時的空氣動力噪聲則主要由于冷卻流體流經(jīng)冷卻流道及氣隙而引發(fā)的噪聲。
1.2 機械噪聲
機械噪聲是由電動機運轉(zhuǎn)部分的摩擦、撞擊、不平衡以及結(jié)構(gòu)共振形成的[15,16]。電動機機械噪聲主要包括軸承噪聲和轉(zhuǎn)子不平衡引起的噪聲。
軸承噪聲分為滾動軸承噪聲及滑動軸承噪聲。滾動軸承是現(xiàn)有壓縮機用電動機中最常用的軸承類型，多為深溝球軸承。造成滾動軸承噪聲的因素主要有：軸承本身幾何缺陷、外來異物侵入、潤滑狀態(tài)不佳、承受交變載荷、不合理裝配等。而滑動軸承噪聲則是受到加工精度、功率量、開槽方式及軸承材料等因素影響。對于內(nèi)置于壓縮機內(nèi)部的電動機，電動機常與壓縮機共用軸承，此時壓縮機轉(zhuǎn)動部件的負荷變化對軸承噪聲具有較大的影響。
電動機轉(zhuǎn)子不平衡造成動態(tài)轉(zhuǎn)子振動和偏心，可導(dǎo)致由定子、轉(zhuǎn)子以及轉(zhuǎn)子支撐裝置依次發(fā)出噪聲。轉(zhuǎn)子的不平衡一方面與其本身質(zhì)量分布不均有關(guān)，另一方面也與中心軸的撓曲變形有關(guān)。對于外置式電動機，當壓縮機與電動機的傳動軸在聯(lián)軸器處存在錯位或交叉等狀況時，壓縮機會通過傳動軸向電動機的中心軸傳遞徑向負荷，從而造成中心軸的撓曲。而對于半封閉式制冷壓縮機（如雙螺桿壓縮機），電動機轉(zhuǎn)子常處于懸臂結(jié)構(gòu)，電動機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)過程會有小幅擺動，這同樣會引起機械噪聲。
1.3 電磁噪聲
所謂電磁噪聲，是電磁力作用在定、轉(zhuǎn)子間的氣隙中，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力波或脈動力波，是定子產(chǎn)生振動而向外輻射噪聲。電動機電磁噪聲的主要來源是鐵芯和機殼的振動，機殼的振動直接輻射噪聲，鐵芯的振動通過機殼或端蓋上的孔向外輻射噪聲。
1.3.1 徑向力波對電動機振動噪聲的影響
電動機中，主磁通大致沿徑向進入氣隙，并在定子和轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生徑向力，同時它產(chǎn)生切向力矩和軸向力，徑向力所引起的振動是三相電動機產(chǎn)生電磁振動和噪聲的主要原因。根據(jù)氣隙中的磁場能量關(guān)系，氣隙磁場產(chǎn)生的徑向力為[15,16]：
由上述基波磁場及定、轉(zhuǎn)子諧波磁場相互作用所產(chǎn)生的交變徑向力波作用于定轉(zhuǎn)子鐵芯，引起隨時間周期性變化的變形，從而引發(fā)振動和噪聲。因轉(zhuǎn)子剛度較好，而定子鐵芯剛性較差，一般認為定子鐵芯的振動是引起電磁噪聲的主要原因。
由上述基波磁場及定、轉(zhuǎn)子諧波磁場相互作用所產(chǎn)生的交變徑向力波作用于定轉(zhuǎn)子鐵芯，引起隨時間周期性變化的變形，從而引發(fā)振動和噪聲。因轉(zhuǎn)子剛度較好，而定子鐵芯剛性較差，一般認為定子鐵芯的振動是引起電磁噪聲的主要原因。
此外，當電動機轉(zhuǎn)子靜偏心、轉(zhuǎn)子動偏心、定子橢圓形內(nèi)圓、轉(zhuǎn)子橢圓形外圓以及電源諧波也會引起徑向力波，這類徑向力波對小型或者微型電動機的振動和噪聲的影響尤為重要。提高加工制造及裝配精度，是解決此類振動噪聲的根本方法。
1.3.2 切向力波對電動機振動噪聲的影響
現(xiàn)有部分小型壓縮機，如民用活塞空壓機等，采用的是單相異步感應(yīng)電動機。單相異步感應(yīng)電動機的氣隙磁場，一般是橢圓形的，各次諧波磁場相互作用，除了產(chǎn)生徑向電磁振動力外，一般還附加產(chǎn)生切向振動力。切向振動對于電動機本身的噪聲而言是微不足道的，然而由于這類電動機的應(yīng)用場合一般都是小型壓縮機，往往存在薄壁結(jié)構(gòu)，切向振動常導(dǎo)致薄壁產(chǎn)生較大的振動，甚至發(fā)生工作現(xiàn)象，從而產(chǎn)生較大的噪聲。對于單相異步感應(yīng)電動機，切向振動較徑向振動更為重要。單相電動機切向振動的頻率為[15]：
2 壓縮機用電動機振動噪聲控制技術(shù)
2.1 空氣動力噪聲控制技術(shù)
降低空氣動力噪聲有兩種途徑，一是從聲源上控制，二是從傳播路徑來控制，即安裝隔聲罩或消聲器。從聲源上降低空氣動力噪聲，可采用如下幾種方法[15~21]：
?。?）合理設(shè)計風(fēng)量。噪聲的大小一般與風(fēng)量成正比關(guān)系，因此冷卻風(fēng)量的設(shè)計只要保證溫升不超過限值并留一定的裕量即可。另外，通過其它措施也可適當降低風(fēng)量需求，如提高絕緣耐熱等級，增加散熱筋等。
?。?）風(fēng)扇的合理造型和設(shè)計。根據(jù)電機需求選擇合適的風(fēng)扇類型，確定合理的風(fēng)扇參數(shù)，有助于降低空氣動力噪聲。
（3）合理設(shè)計風(fēng)路系統(tǒng)。合理設(shè)計風(fēng)路元件，保證風(fēng)路暢通，能有效減少通風(fēng)阻力及噪聲。
?。?）多個小風(fēng)扇替換單個大風(fēng)扇.
?。?）單獨驅(qū)動風(fēng)扇降低風(fēng)扇周速。
?。?）取消風(fēng)扇，改為自然冷卻或液冷。
2.2 機械噪聲控制技術(shù)
機械噪聲主要由軸承噪聲以及轉(zhuǎn)子不平衡引起的噪聲構(gòu)成，因而控制機械噪聲也應(yīng)從這兩方面入手[15~21]。
降低滾動軸承噪聲的方法有：保持清潔可靠的潤滑及冷卻，按照規(guī)定合理的裝配，合理設(shè)計軸承與軸的過盈量，合理設(shè)計軸承的工作游隙，提高軸承擋肩與軸承孔的加工精度，軸承外圈與軸承孔設(shè)計微小間隙等。而對于滑動軸承，應(yīng)根據(jù)使用條件參數(shù)選擇合適的材料，合理設(shè)計尺寸參數(shù)，保證可靠的潤滑及冷卻等。
對于由轉(zhuǎn)子不平衡所引起機械噪聲的控制，可從三方面著手：提高電動機轉(zhuǎn)子的動平衡精度，提高聯(lián)軸器的連接精度，采用可靠的支撐結(jié)構(gòu)。
2.3 電磁噪聲控制技術(shù)
2.3.1 徑向電磁力波引起的電磁噪聲
徑向電磁力波是引起電動機振動噪聲的主要原因，控制由徑向電磁力波引起的振動噪聲，可從以下幾個方面著手[15~21]。
?。?）定轉(zhuǎn)子開槽及槽配合。多數(shù)電動機采用分布式繞組，即將繞組分布于沿氣隙圓周的多個槽內(nèi)[10]，因此定子、轉(zhuǎn)子一般具有多個槽。定子或轉(zhuǎn)子采用斜槽，能使徑向力波沿電動機軸向發(fā)生相位移，使得沿軸向的平均徑向力降低，從而減小振動和噪聲，為防止附加扭矩產(chǎn)生噪聲，一般采用人字形兩段斜槽。同時，縮小定、轉(zhuǎn)子槽的開口寬度，或采用閉口槽、采用磁性槽楔，可以減小氣隙磁導(dǎo)諧波，從而降低電動機的振動和噪聲。另外，從限制電動機的振動和噪聲的方面來考慮，應(yīng)當盡可能地使電動機產(chǎn)生的電磁力波階數(shù)要高，同時遠離定子的固有頻率，從這兩個方面著手來考慮定轉(zhuǎn)子的槽配合。
?。?）優(yōu)化電動機的控制策略。同步永磁電動機常用變頻器驅(qū)動來進行變轉(zhuǎn)速運行。當定子側(cè)通入電流時，定、轉(zhuǎn)子氣隙磁場除產(chǎn)生正弦供電時產(chǎn)生的低頻段電磁力波外，還會產(chǎn)生與變頻器開關(guān)頻率相關(guān)的高頻段電磁力波。這些高頻段的電磁力波引起的高頻電磁噪聲無法通過優(yōu)化設(shè)計電動機本體來解決，主要通過改善變頻器的控制策略來抑制高頻段電磁力波[26]。同步磁阻電動機通常采用雙邊凸極結(jié)構(gòu)，即定、轉(zhuǎn)子上具有凸出的磁極，雙邊凸極結(jié)構(gòu)在相同的尺寸能產(chǎn)生更大的轉(zhuǎn)矩[10]。同步磁阻電動機電磁噪聲主要是由徑向振動引起，隨著轉(zhuǎn)子位置的變化和電流的通斷，定子鐵芯周期性的收到非線性的徑向電磁力，同時換相時帶來的轉(zhuǎn)矩脈動也是振動噪聲的主要來源[28]。優(yōu)化電動機結(jié)構(gòu)[23]及調(diào)整控制策略[29~33]是抑制同步磁阻電動機振動、噪聲和轉(zhuǎn)矩脈動的主要方式。
消除異步電機轉(zhuǎn)差率引起的拍頻振動。對于異步感應(yīng)電動機，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速總是低于定子磁場的同步轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)差率是異步電動機所特有的概念：s=(n1-n) / n1（其中n1為同步轉(zhuǎn)速，n為電動機實際轉(zhuǎn)速）。當電動機轉(zhuǎn)子動偏心時，由于定子磁場與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的角速度不一致，會產(chǎn)生低頻的拍頻振動和噪聲，而且負載越大，拍頻振動和噪聲越顯著[15]。為了消除這種低頻振動，對繞線型異步電動機轉(zhuǎn)子，當p≠3k（k=1,2,3……）時，應(yīng)使空槽均勻分布，當p=3k（k=1,2,3……）時，轉(zhuǎn)子繞組并頭不能采用鐵芯兩端接線法。
2.3.2 切向電磁力波引起的噪聲
切向電磁力波是引起單相電動機振動噪聲的主要原因之一，可以通過三個方法進行減振降噪設(shè)計：盡可能是逆序磁場為零，如調(diào)整繞組匝數(shù)比，采用電容等，使電動機運行與圓形的旋轉(zhuǎn)磁場；減小磁場諧波分量，主要為3，5，7次諧波磁場；采用彈性連接，減振切向振動向其它部件的傳遞。
3 壓縮機用電動機減振降噪發(fā)展趨勢
壓縮機具有啟停頻繁、載荷多變、工作環(huán)境惡劣等特點，對可靠性及噪音振動的要求逐年提高。應(yīng)用于壓縮機的電動機，應(yīng)當在不斷提升可靠性的前提下，有效抑制振動和噪聲。壓縮機用電動機減振降噪的技術(shù)發(fā)展趨勢為：
?。?）多物理場聯(lián)合仿真。基于將熱、流、固、磁等多物理場的聯(lián)合仿真，結(jié)合電動機電磁力波激發(fā)振動噪聲的特性，針對性的進行設(shè)計參數(shù)及結(jié)構(gòu)優(yōu)化。
?。?）液冷替代風(fēng)冷消除通風(fēng)噪聲。液體（如油、水）的導(dǎo)熱系數(shù)遠大于空氣，采用液體來冷卻電動機，不僅冷卻效果更好，而且解決了空氣冷卻時通風(fēng)噪聲的問題。
（3）高速低噪聲軸承技術(shù)。由于水的粘度很低（通常為油粘度的1/20），水潤滑軸承可有效避免滑動軸承因潤滑劑液膜渦動而產(chǎn)生振動噪聲?？諝廨S承及磁懸浮軸承不需要任何潤滑劑，能夠同時避免滾動軸承與滑動軸承振動噪聲的產(chǎn)生。
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