汽车交流发电机噪声的分析与优化.pdf

汽车交流发电机噪声的分析与优化 施 骞 (同济大学汽车学院，上海 201804) 【摘要】 降低汽车交流发电机的噪声尤为重要。从机械噪声、电磁噪声、空气噪声等3方面详细分析了 汽车交流发电机噪声的形成，并介绍了一些改善交流发电机噪声的优化途径。 【Abstract】 Itisparticularlycriticaltoreducethenoiseoftheautomobilealternator．Starting from thesethreeaspectsofmechanicalnoise，airnoiseandelectromagneticnoise，theprincipleofal· ternatornoiseisdetailedandsomeoptimizationmethodsareintroduced． 【关键词】 噪声 交流发电机 汽车 doi：10．3969／j．issn2015．05．08 0 引言 1 机械噪声 汽车发电机早期是直流式的，但随着现代汽 交流发 电机的机械噪声包括轴承振动产生的 车动力性、安全性、舒适性的提高，以及用电设备 噪声，转子不平衡引起的噪声，电刷引起的噪声。 和功率 日趋增大，相应地对发电机的各项指标要 1．1 轴承振动产生的噪声 求也越来越高。目前其已为交流发电机所取代。 1．1．1 轴承振动噪声的分析 交流发电机是一种将机械能转换成 电能的装置 ： 汽车交流发电机的转子通过安装在其两侧的 发电机的定子由冷轧硅钢冲片叠压而成的定子铁 两个滚动轴承来维持高速旋转 ，目前国内外普遍 芯和按一定要求 由铜圆漆包线绕制的三相绕组组 采用低噪声的全密封轴承，如 日本 KOYO轴承、瑞 成。转子在外加机械力的作用下旋转 ，转子 中的 典SKF轴承和 日本 NSK轴承等，轴承本身作为一 绕组通以励磁电流，在励磁电流的作用下，在前、 个机械运动部件 ，当滚珠在滚道内运动的同时，轴 后两个磁极的爪尖部，分别形成N极和 S极，通过 承 自身便是一个噪声源，任何轴承 内外圈的相对 反向切割定子绕线，在三相绕组 内产生感应 电势， 旋转都会产生噪声，另外，轴承在受到载荷振动 经整流后输 出电能。由于交流发 电机 的工作原 后，滚珠及滚道发生早期失效，金属表面形成疲劳 理，决定了其在工作中必然会产生噪声。 损伤，也会产生噪声。换言之，对于高速运行的发 根据汽车交流发电机噪声产生的不同方式，大 电机来说，滚动轴承是一个 比较强烈的振动及噪 致可把其噪声分为 3方面，即：机械噪声、电磁噪声 声源。如果想降低轴承带来的噪声，就要对选用 与空气噪声。对汽车交流发电机 的噪声进行分析 的轴承提出更高的要求。 与优化，影响到乘用车的燃油经济性、可靠性和舒适 1．1．2 轴承振动噪声的优化途径 性，是交流发电机设计成功与否的重要一环。 (1)轴承与轴承室采用过渡配合，避免过盈量 收稿 日期：2015—02—09 上海汽车 2015．05 · 31 · 大，缩小游隙； 到降噪 目的。 (2)保证装配过程中轴承室清洁； 随着交流发电机技术的不断发展，各种先进工 (3)提高选用的轴承精度等级，一般为 IT6级。 艺的不断涌现和应用，已经将机械噪声所 占交流发 1．2 转子不平衡