NAH技术在空调器噪声源定位测试中的应用研究

如何准确的识别空调器噪声源是降低空调器噪声的关键,本文介绍了NAH(近场声全息)技术在空调器噪声声源定位测试中的应用研究.     

基于ANSYS和SYSNOISE的电机噪声仿真分析方法

针对电机噪声分析时有限元软件ANSYS不能直接得到声响特性与实验数据比对的问题,研究与振动声学分析软件SYSNOISE进行联合仿真的方法.以一台永磁直流电机为例,建立基于AN-SYS的结构动力模型,计算振动频响特性并作为输入边界激励条件加入SYSNOISE,用SYSNOISE计算出声压频响特性.仿真与实验结果表明,最大...     

电力变压器铁心、油箱振动特性及与近场噪声的关联性研究

变压器的噪声主要是由油箱的振动产生,油箱的振动主要是由铁心的振动产生,而铁心的振动主要是由电磁力产生,为了研究铁心电磁力、铁心振动、油箱振动与近场噪声的关联关系,采用虚功法对不同电压下不同方向变压器铁心的电磁力进行了仿真计算,采用有限元分析法对不同电压下变压器铁心的振动特性进行了仿真计算,并利用加速度传感器测试了不同电压作用下不同方向铁心、油箱的振动特性,以及变压器的近场噪声特性,探讨了铁心振动的传递过程,发现铁心电磁力的大小、方向、频率与铁心振动、油箱振动、变压器近场噪声具有明显的相关性。     

电力变压器铁心、油箱振动特性及与近场噪声的关联性研究

变压器的噪声主要是由油箱的振动产生,油箱的振动主要是由铁心的振动产生,而铁心的振动主要是由电磁力产生,为了研究铁心电磁力、铁心振动、油箱振动与近场噪声的关联关系,采用虚功法对不同电压下不同方向变压器铁心的电磁力进行了仿真计算,采用有限元分析法对不同电压下变压器铁心的振动特性进行了仿真计算,并利用加速度传感器测试了不同电压作用下不同方向铁心、油箱的振动特性,以及变压器的近场噪声特性,探讨了铁心振动的传递过程,发现铁心电磁力的大小、方向、频率与铁心振动、油箱振动、变压器近场噪声具有明显的相关性。     

基于OptiStruct的活塞式压缩机壳体VTF仿真分析及形貌优化

全封闭式往复压缩机的噪声主要来源于壳体的声辐射,薄板辐射声压与其表面法向振速幅值有关,可通过优化板厚、加强筋肋、薄板刚度等参数来实现薄板结构表面法向振速的控制。通过对压缩机壳体进行VTF（振动传递函数）仿真分析,寻找上下壳体振速最大的位置,并基于OptiStruct对压缩机壳体进行形貌优化,在壳体上优化出最佳的加强筋位置、形状及尺寸,指导壳体加强筋的设计。对优化后的壳体结构进行模态及VTF仿真校验,第一阶固有频率提升8.5%,第二阶固有频率提升3.0%,壳体响应点法向振速MAX值降低23.6%,并低于目标值。通过振动及近场声压的试验验证,结果表明在峰值72 Hz处振动加速度降低了21.5%,近场声压在2500 Hz频带以内及10000 Hz以上均有降低,验证了基于OptiStruct的形貌优化仿真方法在提升压缩机壳体面刚度及降低辐射噪声的有效性。     

并联电抗器振动特性及声功率级计算

为掌握高压并联电抗器的振动特性及声功率级确定方法,在分析电抗器本体振动产生机理的基础上,分别采用声压、声强和振动法测量并讨论了电抗器的声功率级特性,明确了电抗器的振动频谱及分布规律,提出了电抗器噪声预测计算的声源参数。结果表明,电抗器本体振动以100 Hz基频为主,各面的振动分布差别较大,振动加速度与运行电压线性相关;声压法测量得到电抗器声功率级为96.4～101.2 dB,相比声强法大2～6 dB,可作为变电站噪声计算的声源参数。     

基于多物理场耦合的特高压并联电抗器振动噪声仿真分析与实验研究

为全面研究特高压并联电抗器振动噪声特性及预测大小,考虑电抗器振动噪声产生机理,建立了基于多物理场耦合的电磁-结构-噪声全过程仿真电抗器模型。基于场-路耦合的电磁学理论,采用虚位移原理计算了电抗器电磁力;基于电磁-结构耦合的动力学理论,以电磁力为载荷,求取电抗器振动特性与振动速度;基于结构-噪声耦合的声学理论,以电抗器振动速度为载荷,分析了电抗器噪声分布;通过实验验证了模型的准确性。研究结果表明:油箱表面振动信号可反映电抗器内部运行状态,送电瞬间电抗器从暂态过渡到稳态需1.5个电流周期,电抗器振动以100 Hz为主振频率,噪声集中于100 Hz为中心频率的1/3倍频带,最大噪声为83.2 dB。分析研究结果为电抗器的减振降噪提供了理论支持。     

电机振动噪声研究(四)电磁噪声辐射研究及计算

上文已讨论了电机定子振动模数 m、振动频率 f 以及振动变形量 d 的计算,本文在此基础上分析该振动体辐射的噪声。4.1 噪声度量的物理量度量噪声的物理量一般有声压、声强和声功率。声波通过媒质时引起的附加压强称为声压 P,按国际单位制(以下同),声压的单位为帕(pa),即牛/米~2(N/m~2)。声压     

基于多场耦合的变压器直流偏磁噪声异常表征

针对变压器在直流扰动下普遍存在的振动噪声问题,考虑目前振动噪声难以观测的现状,提出一种电磁-机械-声的多物理场耦合方法。构建变压器三维有限元电磁-振动模型,基于电磁-机械耦合原理计算载流线圈电磁与振动参数,并利用声学波动模型求解绕组空间声压分布。然后以Yd接线三相三柱式变压器为例,研究多种直流扰动下绕组的振动及噪声变化情况,分析绕组受力、振动加速度与噪声对应关系,总结其变化规律。搭建动模实验平台,测量变压器绕组振动参数,并将其与仿真数据进行对比,验证方法的正确性。在此基础上,提出直流扰动与噪声异常的虚拟映射关系函数,并制定失稳判据,实现利用可观测电气信息表征不可观测异常特征的目的,旨在为变压器偏磁效应异常监测保护提供技术支持。     

基于 COMSOL 的变压器铁心振动声场分布的 有限元仿真

为了研究变压器铁芯振动噪声的分布情况,本文基于COMSOL的多物理场耦合计算分析一台200 kVA油浸式变压器铁芯振动的声场分布。首先利用COMSOL有限元计算软件,构建了200 kVA油浸式变压器铁芯振动的电-磁-力多物理场模型,计算出变压器铁芯磁场分布情况及铁芯所受应力分布变化规律、位移分布规律,并对铁芯的典型位置的应力时域数据做频谱分析,得到铁芯所受应力集中在100、200、300 Hz.再将上述多物理场计算出的铁芯表面加速度经过FFT变换后的频域数据作为声场的激励源,作声场的谐响应分析计算出变压器铁芯振动的声场分布。最后,以一台200 kVA变压器空载实验数据验证仿真数据的正确性,经过比较发现有较好的吻合效果。仿真与实验得到的一致规律是：变压器铁芯振动噪声频率集中在500 Hz以下,且发现规律：变压器油箱的侧方声压>上方声压>正面声压;变压器油箱的侧方及上方的声压频率含量是100 Hz>200 Hz>300 Hz,而油箱的正面声压频率含量是100 Hz>300 Hz>200 Hz。     

基于PLC的室内轮胎噪声试验控制系统设计

阐述了基于转鼓法的室内轮胎噪声试验与控制系统的设计,包括试验系统的基本组成、消声室的设计和控制系统的研究与设计。基于S7-200 PLC的系统可以完成不同的轮胎花纹、轮胎载荷、汽车车速、模拟路面、轮胎气压等条件下轮胎噪声测试的任务,为低噪声轮胎的设计与开发提供了重要的实测手段和评判依据。     

变频器供电对永磁电机振动噪声源的影响研究

为了研究变频器供电时永磁电机振动噪声源的特征频率,采用有限元法计算变频器供电时永磁电机的气隙磁场并进行频谱分析,通过与实测气隙磁场的对比分析总结出变频器供电时气隙磁场的主要谐波频率表达式.根据麦克斯韦定律计算出作用在电机定子表面的电磁激振力,并加载到定子表面用来计算变频器供电时永磁电机的三维声场.对计算出的噪声声压级进行频谱分析,推导出变频器供电时气隙磁场谐波频率与电机振动噪声频率的对应关系表达式并进行实验进行验证.实验结果表明利用所得到的解析表达式可以预估出永磁电机在变频器供电条件下的主要振动噪声峰值频率.     

车用永磁同步电机的电磁噪声特性

电动汽车牵引用永磁同步电机要求具有低速大转矩和高速恒功率的运行能力,低速大转矩运行工作点的大电流和高速弱磁导致的磁场畸变可能会导致作用于电机结构的电磁力幅值增大,容易引发较大的电磁振动噪声,从而影响电动汽车的NVH性能。本文基于Ansys多物理场有限元分析平台,研究一台20k W车用永磁同步电机的电磁噪声特性。分别建立电机的电磁场有限元模型和定子结构的3D模态有限元模型,通过仿真得出作用于电机定子齿部的电磁激振力和电机结构的低阶径向模态频率;从电磁力和电机结构两方面分析可能引发较大电磁噪声的主要来源。通过对电机定子结构的振动响应有限元仿真,得到电机定子结构的振动响应频谱;最后通过声场的有限元仿真分析车用永磁同步电机的电磁噪声特性。     

基于声阵列混合动力电动客车电机系统噪声测试研究

介绍了电动汽车电机驱动系统测试平台,基于传声器阵列及分析系统对混合动力电动客车电机系统在额定转速不同转矩的工况进行了噪声测试,试验结果表明在额定转速不同转矩时随着转矩增加其噪声幅度,在低频时相对减少,在中频时相对增加,而在高频时则相对不变。     

空化对低比转速离心泵内流声特性的影响研究

为了研究空化对低比转速离心泵内流声特性的影响,采用数值模拟和实验测量相结合的方法,研究了其在不同空化数下的压力脉动和流动噪声特性,并对典型位置处的压力脉动频域特性及声压频率响应进行了重点分析。结果表明：随着空化的发展,泵内低频及宽频脉动加剧。临界空化时,1/6倍转频成为了叶轮进口处的压力脉动主频,蜗壳区域内叶频虽仍为压力脉动主频,但1/6倍转频已成为了较为显著的次频。动静干涉作用引起的压力脉动是流动噪声的主要噪声源。空化诱导的噪声为宽频噪声,且主要集中在1000 ~ 2000 Hz高频段内。叶轮旋转偶极子声源作用下的特征频率处声压级随着空化的发展而下降;蜗壳偶极子声源作用下的特征频率处声压级随着空化的发展而增大,且叶频倍频处特征频率逐渐被淹没在其高频宽频段中。该研究可为低比转速离心泵中探究流声特性变化规律、降低因空化而加剧的振动和噪声提供必要的依据。     

利用噪声判别定子铁心质量的方法

定子铁心磁化试验时会产生噪声,主要是由于定子铁心硅钢片在交变作用磁通下产生振动引起的。提出一种利用噪声对定子铁心进行质量判别的方法,以检验定子铁心装配质量,查找是否存在铁心压紧不实、松动、局部空腔等问题。在定子铁心磁化试验时,进行噪声声压级、1/3倍频程频谱、局部高点噪声测试。以定子铁心在冷态和热态的噪声声压级差值不大于5d B、冷态和热态的噪声1/3倍频程频谱图无异常差别、最大局部噪声差值不大于3d B,作为噪声对定子铁心质量判别的依据。     

换流站电容器装置振动与噪声特性分析

滤波电容器装置是换流站中噪声的主要来源之一。随着直流输电电压等级的提高、输送功率的增大,电容器装置产生的噪声逐渐受到人们的关注。本文以南网某换流站220kV滤波场中的电容器装置为研究对象,分析电容器装置上单台电容器和塔架的振动特性,并测量了滤波场周边的噪声水平,研究其与装置振动之间的关系。结果表明,电容器装置的振动是由电流的基波与谐波分量共同激励产生的,它们在频率上存在一定联系;对于单台电容器,各个面上的振动强度相差较大,其中以底面振动最强;分析噪声频谱,可知其频率分量与电容器振动频率分量相同;通过滤波场的噪声辐射方向图,可以确定电容器装置和电抗器周围的噪声辐射量最大。最后,通过以上研究结果,从减振、隔声和滤波元件布局等方面,提出一系列可行的降噪措施。     

电站锅炉中声学测温的试验研究

在国内某电厂的300MW机组锅炉上,利用炉墙上的观火孔,分别用扫频信号、白噪声信号和正弦信号进行了冷态下的声学测温试验。利用锅炉四管泄漏报警装置的测点,在电厂满负荷运行锅炉上进行了热态炉膛噪声测量和分析,发现炉膛噪声以频率为1000Hz以下的低频燃烧噪声为主,总声压级范围约为110～120dB。因此,当选用电动势声源时,建议使用频率范围为1K～10K的扫频信号,并适当缩短扫频周期和增大声功率。对声学测温技术的实际工程应用具有重要参考价值。