如何減小直流電機(jī)的噪音?
直流電機(jī)通過換向器電刷連接電源。當(dāng)電流通過線圈時(shí),磁場產(chǎn)生力,并使直流電機(jī)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生扭矩。通過改變工作電壓或磁場強(qiáng)度,刷式電機(jī)的速度通常會產(chǎn)生大量的噪聲(聲音和電氣噪聲)。如果這些噪聲沒有被隔離或屏蔽,電氣噪聲會干擾電機(jī)電路,導(dǎo)致電機(jī)運(yùn)行不穩(wěn)定。
直流電機(jī)產(chǎn)生的電氣噪聲可分為電磁干擾和電氣噪聲兩類。電磁輻射很難診斷,一旦發(fā)現(xiàn)問題,就很難區(qū)分其他噪聲源。電噪聲可能會影響電路的有效性,這可能會導(dǎo)致機(jī)器的簡單退化。
電機(jī)運(yùn)行時(shí),偶爾會在電刷和換向器之間產(chǎn)生火花?;鸹ㄊ钱a(chǎn)生電氣噪聲的原因之一。特別是當(dāng)電機(jī)啟動時(shí),相對較高的電流將流入繞組,較高的電流通常會導(dǎo)致較高的噪聲。如果電刷在換向器表面保持不穩(wěn)定,且電機(jī)的輸入遠(yuǎn)高于預(yù)期,則會發(fā)生類似噪聲。其他因素包括換向器表面形成的絕緣,這也會導(dǎo)致電流不穩(wěn)定。
電源的另一個(gè)噪聲源是電源。由于電源的內(nèi)部電阻不為零,在每個(gè)旋轉(zhuǎn)周期中,不穩(wěn)定的電機(jī)電流將轉(zhuǎn)化為電源端子上的電壓紋波,直流電機(jī)在高速運(yùn)行過程中會產(chǎn)生噪聲。為了減少電磁干擾,電機(jī)應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離敏感電路。電機(jī)的金屬外殼通常能提供足夠的屏蔽能力來減少空氣中的電磁干擾,但額外的金屬外殼應(yīng)提供更好的電磁能力。
為了進(jìn)一步降低電噪聲,需要在電源處進(jìn)行濾波。通常在電源端子的兩端增加一個(gè)大電容器。
電容器和電感器通常對稱地出現(xiàn)在電路中,以確保電路的平衡和組成LC低通量濾波器可以抑制碳刷產(chǎn)生的傳導(dǎo)噪聲。電容器主要抑制碳刷隨機(jī)斷開產(chǎn)生的峰值電壓。同時(shí),電容器具有良好的濾波功能。兩個(gè)電感和兩個(gè)電容構(gòu)成對稱LC過濾功能,電容主要用于消除碳刷產(chǎn)生的峰值電壓,PTC用于消除高溫和電流浪涌對電機(jī)電路的影響。
綜上所述,為了降低電磁干擾水平,應(yīng)將電機(jī)放置在盡可能遠(yuǎn)離敏感電路的地方,以減少干擾,并提供額外的金屬外殼。為了抑制電磁干擾,內(nèi)置簡單LC低通濾波器,通過將電機(jī)與簡單的速度控制器連接起來,其他電氣噪聲也可以消除,其他高級濾波器也可以消除LC過濾器可進(jìn)一步提高噪聲過濾性能。
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