电磁噪声是电机运行时定转子磁场相互作用产生的一系列电磁 力波引起定转子铁心振动而辐射出的噪声。当电磁力波的频率与电机的固有频率相同或很接近时，会引起共振，以至产生较大的噪 声。电磁噪声一般在极数较多、功率较大的电机中比较明显，并且是引起负载时噪声增大的重要原因。计算电磁噪声首先应计算气隙 谐波磁场，然后求出它们相互作用产生的径向电磁力，最后得出在这些力的作用下电机发生的振动以及辐射出的噪声。同时，还要计算电机的固有频率，以便在计算电机振动时考虑共振的影响。

1.气隙磁场计算

6(〇 = /A = (/p + S/v +  )(A〇十 SAki 十  + SAjj)

式中/P——气隙中基波磁动势；

/v——气隙中定子V次谐波磁动势；

/„——气隙中转子//次谐波磁动势，

A〇——气隙平均磁导；

Akl   定子槽（齿）谐波磁导；

——转子槽（齿）谐波磁导；

——定转子幵槽相互影响的谐波磁导。

上式中幅值较大的谐波磁场为：

基波磁场

b?(d9t) =/pA〇= F?Xqcos(p6 - coxt - (pm)

定子磁动势谐波磁场

bvi{d,t) =/vA〇 = FvA〇cos( vd - c〇{t - <pj

转子磁动势谐波磁场

b^(6, t) = /fiA〇 = FflX〇cos(fjtd - cij^t -％)

定子磁导谐波磁场

b^(〇>t) =fpXVX = y FpAklCOs(vz^ -C〇Xt- (pm)

转子磁导谐波磁场

b^xid.t) =fpXv2 = -^FpXV2cos(^26 - co^t - cpm)

式中  叫——电源角频率；

   转子磁场角频率；

——分别为基波、定子p次谐波、转子"次谐波磁 场在空间的相位；

v, II——分别为定转子磁场谐波次数；

V2、卜——分别为定转子磁导谐波次数。

(1)谐波次数若定子槽数为A，转子为Z2,基（主）波极 对数为P，定T1每极每相槽数转子每极每相槽数q2- Z2/(2m2p) 〇

定转子绕组磁动势谐波次数见表1-30。

_ BvB}iPvMm=

由于力波引起定子铁心的动态变形，与y4成反比，因此，P_V次力波影响最大。

(3)定于气隙磁导一阶齿谐波和转子气隙磁导一阶齿谐波磁场所产生的力波P=2=~^ ^5vX5/iACOs|[( ± Z2 + p) ± ( ±^ p)]d - (〇Jfl ±

CO\)t - 29ml

Y = (± z2 + p) ±(± p)

PXlt2m

3.径向电磁力引起的变形

交变的径向力波作用于定转子铁心，引起随时间周期性的变形，即发生振动，其振动频率即力波频率，其振型与力波次数y有关。图1-37为0〜3阶振型示意图u因转子刚度较好，而定子铁心呈薄壁圆环形，刚性较差。因此，认为定子铁心的振动是引起电磁噪声的主要原因。这种振动类似于圆环的振动。

△——考虑铁心齿和绕组的附加质量系数；

E——杨氏弹性模量。

7=1时，铁心受周期性单边磁拉力作用产生的振动。其固有频率

f\ =/〇^1

式中A——考虑铁心齿、轭、绕组对固有频率影响的系数.yW时，铁心发生弯曲变形，其固有频率

/r=/〇^2

式屮——齿、轭部质量惯性矩、振动阶数等参量的函数。

若考虑共振的影响，铁心实际变形为

,一_

Hf/fr)

式中ds——不考虑共振时定子轭在平均力作用下的变形量； Hf/fr)——固有频率与激励频率之商的函数。

4.电磁噪声计算

定子铁心周期性变形引起的振动传播到周围空气中，使之形成 声波。声波的辐射以三种方式进行。

平面辐射对于辐射面尺寸比辐射波长大得多的大型电 机，可以认为其噪声作平面辐射。平面辐射的波动方程为

d2p 1 d2p dx2^ C2 dt2

其产生的声强级为

Llp = 39.12 + 201g(/rf)

式中c——声速；

f—铁心振动频率； d——铁心的变形量。

球面辐射对于长径比接近1的小型电机，可以近似地认 为其噪声作球面辐射。其波动方程为士磊(—I 卜 i 3+p p)其产生的声强级为

Lls = 39.12 + 201g( fd) - 201g[ Kr〇 Vm( Ar〇)]

式中 K=0.000183f; r〇 球半径；

rjJ Kr0)——Hankel函数的一阶导数。

1.  圆柱辐射一般的中小型电机叫近似地视为圆柱体，其噪 声为圆柱辐射。它的波动方程为

\ d I 3p\  1 cl2p d2p 2

v + ^ + ^ = 0

其产生的声强级为

LIC = 39.12 + 201g(/rf)+201g H：(

式中//m、//；——分别为Hankel函数和Hankel函数的一阶导数。 距离圆柱体中心半径为r的柱面声强级为

L,Cr = 39.12 + 2〇lgW + 2〇lg  + 201g

2.  声功率级声功率级等于声强级与辐射面面积的乘积的对 数。对于圆柱辐射，其声功率级为

^wc = ^IC + 101g(47taA)

式中a——电机辐射面半径； b——机座长的1/2。

5.总噪声声功率级计算

电机总的噪声声功率是由电磁、轴承和通风三部分噪声声功率 叠加而成的。对于轴承噪声和通风噪声，可直接根据算出的声功率 级折算到声功率；对于电磁噪声，应对各频带的声功率进行合成, 求出总的电磁噪声声功率，再与通风、轴承的声功率叠加，最后求 出总的声功率级。

电磁噪声各频带的声功率级合成为总的A计权声功率级 ^WCA= l〇lgSl〇P*iawi + 9

式中LWj——第i个频带的声d率级；

C：——第）个频带的修正系数，如图1-3S所示。