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)力波或脈動力波 ,是定子產(chǎn)生振動而輻射噪音。它與電機(jī)氣隙內(nèi)的諧波磁場及由此產(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)組的測量分析

（1）利用振動分析儀測得機(jī)座表面振動力波分布。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主要是徑向分量。

（2）定子繞組諧波計算分析，設(shè)計時借用 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 ,但是在諧波磁場極對數(shù) 10 對極上存在反轉(zhuǎn)波 FPF = 10. 78. 諧波磁場極對數(shù) v = 10 很接近基波極對數(shù) p = 14 ,力波節(jié)點對數(shù) M = v - p = 10 - 14= - 2很小 ,因為振動幅值與力波節(jié)點對數(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)場測量的噪音數(shù)據(jù)得出加勵磁后電機(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 ,諧波磁場極對數(shù) 10 對極上反轉(zhuǎn)波下降至 FPF = 1. 5 由此可見基波極對數(shù) p = 14 附近的諧波磁場極離對數(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 ,離波磁場1 m 處測量噪音 56 dB ;起勵建壓后原噪音的是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。機(jī)座 1 m 處測量噪音 65 dB ;滿負(fù)荷運(yùn)行時離機(jī)座1m 處測量噪音 75 dB ,機(jī)組運(yùn)行情況良好。在實際生產(chǎn)中 ,可以借用接近極數(shù)的沖片來設(shè)計生產(chǎn) ,如諧波計算不通過 ,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 ,從而實現(xiàn)生產(chǎn)成本降低和生產(chǎn)周期縮短的雙重效果。對于已投入運(yùn)行的電站若出現(xiàn)類似的電磁噪音問題時也可以參考上述方法來改造。