Анализ шума шума двигателя бурового насоса и метод обработки шума

1 Введение
Шламовой насос для морской платформы предъявляет более высокие требования к индексу производительности двигателя бурового насоса (двигатель переменного переменного тока 900 кВт) из-за особых условий работы, таких как антикоррозионные и взрывобезопасные требования и небольшое рабочее пространство. В нормальных условиях шум двигателя бурового насоса для морских платформ не должен превышать 90 дБ.

2 анализ полевых исследований на месте
При строительстве морских буровых платформ буровой насос является основным оборудованием, и заводская проверка двигателя была высоко оценена всеми сторонами, участвующими в строительстве. Поэтому представители всех сторон отправились на моторное производственное предприятие, чтобы проверить и принять 18 двигателей.
Содержание приемки включает измерение статического давления и объема воздуха впуска воздуха, измерение сопротивления изоляции обмотки статора на основании, измерение сопротивления тока обмотки статора в тестовом холодном состоянии, эквивалентное испытание на повышение температуры, испытание на превышение скорости, испытание на вибрацию, испытание на шум и воздух. Испытание на нагрузку, испытание при опрокидывании, испытание на устойчивость к напряжению обмотки статора на основании и испытание на устойчивость к выносливости на статорной обмотке. За исключением шума, превышающего стандарт, все остальные элементы соответствуют техническим требованиям.
Единственный тест на шум составляет от 92 до 95 дБ, что более 90 дБ, как определено спецификацией шума морской платформы. Необходимо выполнить анализ шума и подавление шума на двигателе.

3 Анализ шума двигателя
Причины моторного шума многообразны, и одновременно возникают многочисленные источники шума. В общем, он разделен на электромагнитный шум, шум дыхательных путей и механический шум. Эти шумы неизбежны, но могут быть сведены к минимуму. Количество шумов тесно связано с конструкцией двигателя, изготовлением, качеством сборки и условиями эксплуатации. Например, на высоких скоростях это, в основном, аэродинамический шум: на средних и низких скоростях это в основном электромагнитный шум.
3.1 электромагнитный шум
Электромагнитный шум в основном обусловлен двумя аспектами. Первый создается радиальной составляющей магнитного поля воздушного зазора, действующего на сердечник статора, который распространяется наружу через ярмо, чтобы вызвать деформационное колебание сердечника статора. Вторая - тангенциальная составляющая магнитного поля воздушного зазора, которая противоположна электромагнитному крутящему моменту, заставляя зубы сердечника локально генерировать деформационную вибрацию. Когда радиальная электромагнитная силовая волна близка к собственной частоте статора, она вызывает резонанс, усиливает вибрацию и шум и серьезно угрожает безопасности двигателя.
3.2 Механический шум
Механический шум многогранен, в основном, включая шум несущих, шум, создаваемый дисбалансом ротора, и шум, вызванный точностью сборки. Большинство двигателей используют подшипники качения. Подшипник качения состоит из внутреннего кольца, внешнего кольца, шара и клетки. Когда двигатель вращается, между компонентами происходит относительное движение, поверхность негладкая или присутствует постороннее вещество, что приводит к возникновению шума и столкновения.
Дисбаланс ротора в основном делится на два типа: статический дисбаланс и динамический дисбаланс. Если массовое распределение ротора двигателя равномерно, округлость и концентричность при изготовлении и сборке квалифицируются, работа плавная, а давление на кронштейн или подшипник - это только вес самого ротора. Если распределение массы ротора неравномерно, при вращении будет генерироваться центробежная сила, а подшипник или кронштейн будут подвергаться периодической центробежной силе, вызывая вибрацию и создавая шум. Кроме того, необходимо обратить внимание на точность динамического баланса дополнительных деталей, таких как вентиляторы.
Кроме того, значение шума, создаваемого двигателем, имеет большое отношение к точности сборки. Например, шарик подшипника, шероховатость поверхности, точность размеров внутренних и наружных кольцевых канавок и допуски размеров приводят к вибрациям сборки, которые вызывают шум.
3.3 аэродинамический шум
Аэродинамический шум в основном разделен на шумы вихревых токов и шумы. Вихревой ток возникает из-за чередующегося вихря потока охлаждающего воздуха на вращающейся поверхности, вызванного вращающимся ротором и охлаждающим вентилятором, вращающимся вместе с валом. Чем быстрее поток, тем более серьезным является изменение, тем выше шум, шум флейты сжимается. «Свисток ветра», создаваемый высокоскоростным воздушным потоком, охватывающим препятствия (такие как удары, сварочный шлак и т. Д.).

4 Определение шума двигателя и шумоподавление
Электромагнитный шум значительно увеличится с увеличением напряжения или нагрузки, особенно громкий во время запуска двигателя и исчезает сразу после отключения питания. Механический шум в основном связан со скоростью двигателя. Вибрацию двигателя можно измерить, отрегулировав скорость двигателя. Поэтому определение аэродинамических шумов может фокусироваться на шуме входа и выхода воздуха, а также изменять скорость двигателя, искусственно блокировать выпуск воздуха или снимать вентилятор, чтобы обнаружить изменение шума.
При приеме 900-ваттного переменного частотного двигателя бурового насоса 18 двигателей столкнулись с проблемой чрезмерного шума. Таким образом, те же самые испытания нагрузки двигателя и нагрузки, один и тот же тест вибрации двигателя и другие повторные сравнительные тесты еще больше увеличиваются. В ходе испытания предварительно определено, что шум серии двигателей в основном является шумом ветра. Снос двигателя выбирается случайным образом. После демонтажа были обнаружены следующие проблемы: сварной шов крыльчатки турбины был прерывистым, а листва была негладкой.

После анализа и испытания на месте рабочее колесо может производить «свист ветра» в процессе вращения с переменной скоростью до 1400 об / мин, т. Е. Шумовой шум, поверхность листа не является гладкой, что приводит к трению при высокой скорости потока при вращении рабочего колеса. Также будет «свист ветра». Это основной источник шума для этой серии двигателей. После того, как партия моторных крыльчаток была закрыта, шлак, полировка и т. Д. После проведения повторной сборки, шум был успешно снижен до уровня ниже 90 дБ.
Кроме того, с точки зрения механического шума автор полагает, что помимо шума несущей, динамического баланса ротора и точности сборки, его также следует изучать в корпусе двигателя. Хорошо известно, что тот же материал подвержен резонансу при вибрации, что вызовет больше шума. , Поэтому, чтобы контролировать шум двигателя, в конструкции корпуса двигателя можно избежать такого же материала.