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  一般方法测量电机噪声都是将声音测量仪器在标准测试环境中按照一定位置排布之后进行测量，通过一定修正和计算得到电机噪声水平。这其中有一些关于测试环境、测试设备、测试方法以及计算修正的要求，工程师应该对此进行一些了解，而不是单纯的拿麦克风测量后进行直接的取值。

  即便如此，工程师所测取的依然是电机噪声，而非轴承噪声。我们知道电机的噪声包含电磁噪声和机械噪声，而机械噪声中比较大的成分就是冷却风扇带来的噪声。这些噪声在很大程度上“掩盖”了轴承噪声，属于背景干扰。

  在轴承标准中也有关于轴承噪声的测试方法。但一般电机厂使用的轴承检测设备是将轴承安装在测试头上，施加一个负荷，通过探头将信号转化成数值或者传递到喇叭声进行测试。事实上，这个设备是电机轴承“振动”测试仪，而非噪声测试。即便测试者听到的是喇叭里传出来的声音，但这个声音依然是振动信号的转化而非直接噪声。

  当轴承装入电机，电机旋转，轴承所承受的负荷情况和测试台上完全不同，这就导致了此时电机轴承的噪声表现和测试台上不同。很多厂家都遇到过“测试台”通过的轴承，装在电机上依然有噪声的情况。这就是厂家混淆了测试台工况与电机轴承实际工况的差别，混淆了“振动”和“噪声”测量的差别。

  专门的轴承噪声测试和电机噪声测试方法一样，对环境，测试设备，测试方法和计算修正有自己的要求。一般电机厂很难这么做。

  对于轴承而言，电机的各种其他噪声都是测试条件的干扰，或者是背景声音。如果说电机轴承噪声的背景声音可以通过计算的方法进行修正的话，那么电机自身结构对轴承噪声测量带来的困难也是不小的挑战。比如，电机轴承的端盖，就对噪声产生了一定的阻挡。

  如此说来现场的电机轴承噪声就无法进行衡量评价了么？尤其对于设备维护角度，电机轴承的噪声应该怎么测？怎么听？

   其实也不是没有方法的。

  由于噪声测量的环境要求比较高，又比较容易受到干扰，在实际的失效分析或者设备运维中我们通常把关注目标由噪声转向了振动。在日常电机轴承的使用维护中，工程师们担心的如果是轴承的潜在故障，那么用探测振动的方法来代替所谓的噪声测量会更直接有效。

  如果用户更加关注的是电机的总体“听感”，那么还是需要专门的噪声测试更好。关于听感噪声的测量，里面有一个等响度曲线的问题。

   关于潜在故障的“噪声”(其实是振动)的现场测量。

   a)目前关于振动测试的Zui可靠方法就是使用振动传感器，以及相应的分析设备。这类设备的厂家很多。但可以使用时域，频域的方法进行细节分析寻找失效的可能原因。

  b)现场还有很多要求并不那么精细的监测需求。比如工人巡检。此时如果没有振动监测装备，应该如何处理呢？

  事实上Zui常用的检查方法是“听音棒”。同样是听音棒，如果工程师不了解使用的道理，往往听到的不是真实的结果。前面说过，即便是“听音棒”我们依然是“振动检查”而非“噪声”检查。需要在听的时候将听音棒一方面仅仅抵住监测部位，另一方方面仅仅抵住自己小耳朵外侧耳骨。这样，从检测部位到耳骨都有“刚性”连接，而不是空气连接。排除了其他元件带来的“噪声”干扰。这里面听的其实是“振动”而非“噪声”。其中排除空气传导来的干扰噪声是这样做的关键原因。

  这个方法很常用，细节的手法仅仅在于是否“抵紧”一个动作的区别，通过这一个不同，往往现场就可以看出一个工程师是不是懂这种测量方法的道理。

   有经验的工程师往往可以从听音棒传来的“振动”中分辨一些轴承内部的异常。

  掌握了正确的现场“听噪声”的方法，后面所有的关于电机轴承噪声和振动的分析就会更加有针对性和时效性。现场上很多工程师交流了半天各种问题，Zui后发现大家谈的主体不是一回事。为避免这种情况的发生，“听音”这一个小小的环节，其实十分有用。

  在单相电机中一般使用一千瓦以下的比较多，对于三千瓦的单相电机在使用上它的效率就大打折扣。我们从单相电机形成的脉动磁场就可以看出，单相电通过它绕组所产生的磁场不会旋转，其启动力矩也就无法产生了。

  为了获得启动力矩在单相电机内部的绕组上进行了改进，运用两套绕组，使他们在空间上相差90°电角度，即便是这样进行处理，单相电机的启动转矩仍然不高，为了能够提高它的启动转矩，一般还要设置不同的启动方法，我们常见的有电阻的分相启动和电容的分相启动，这样通过电容的分相，提高了单相电机的启动力矩。

   如此，在启动转矩上它依然比不三相电机的启动能力，由于三相电机通入的是三根火线，这三根火线在三相绕组中本身就会形成旋转磁场，我们从电动机的输出功率与转矩关系式T=9.55P/n来看，对于功率相同的电机来说，转速n低，输出的转矩就大，我们常见的电机有四个磁极的；还有六个磁极的。从谁的力气大来说，在同样功率的情况下，肯定是三相电机的力气大。

   电机由于受使用条件、 运行状况、 轴的金属材料特性 （ 金属硬度高， 退让性差，变形后无法复原） 等的影响， 抗冲击性能差、 抗疲劳性能差， 常发生转轴弯曲或断裂， 键槽磨损、 变形， 轴的铁心档、 轴承档磨损，轴产生裂纹等故障。

   一、 轴弯曲

   转轴弯曲会造成电动机气隙不匀， 噪声、 振动较大， 严重时定、 转子互相摩擦发生扫膛现象， 使得电动机升温过高，电机烧毁。 当发现电机轴弯曲后， 应及时将转子取出并根据具体情况加以校正、 修复。

   1） 轴弯曲程度不太严重时， 可对弯曲部分加热， 用铁锤敲打校直； 若弯曲超过 0. 2mm，可将转轴放于压力机下， 在轴弯曲处加压校正， 校正后的轴表面用车床切削磨光。

   2） 不能校正的弯曲轴头， 可以在轴头表面用堆焊的方法修复。 堆焊时， 对轴的弯曲段进行局部预热，堆焊高度要视轴头弯曲程度而定。 弯曲严重时需要多焊，焊后对堆焊部位进行保温， 使其缓慢冷却， 车削加工到要求尺寸。车削时要以外圆为基准找正， 使转子外圆与轴承档同轴度在 0. 02mm 以内， 再车至原尺寸。 Zui后铣键槽，要将键槽放在原键槽的对面位置。 这样易于加工和保护堆焊面的强度。

   二、 轴承台轴颈磨损

   1） 轴颈磨损不大， 一般可在轴颈处滚花或在轴颈处镀一层铬或喷涂一层金属处理即可。

   2） 磨损严重的轴承台Zui常用的修理方法。

   ① 在轴颈处用电焊堆积一层， 再用车床加工至原始尺寸。堆焊时，要注意堆焊后高度至少要比原来表面高度高出 3mm 以上， 并要沿着轴颈圆周表面均匀施焊。焊接时， 不能有气孔和夹渣，否则影响修复质量； 冷却后， 再用车床按原直径车圆即可。 焊接时需要根据不同的电机轴料选择相匹配的焊接材料。

   ② 轴颈磨损过大时也可采用热 （ 压） 套法。

   将轴径车小2 ～3mm， 另车一套圈， 厚度不要小于3 ～4mm， 套圈的材料一般选用 35 号、45 号钢， 采用过盈配合， 将套圈加热到 100℃趁热套在轴颈上， 再车削到需要的尺寸。 轴与套圈的装配过盈量与轴径大小有关，轴径大的过盈量大， 过盈量小， 见表1。

表 1 热套内径与轴的过盈配合参考表 （ 单位： mm）

   三、 转轴键槽磨损变形

   1） 键槽磨损不大时可以用锉刀修光或用铣刀扩宽， 扩宽的宽度和深度不得超过原尺寸的 15%，以免影响轴的机械强度， 更换与之相配的键即可。

   2） 键槽损坏变形较大时， 可采用补焊的方法将原键槽补平， 并高出转轴圆表面 2 ～3mm， 冷却后，在车床上将轴的外圆车圆， 在原键槽的对面位置重新铣出新键槽， 电动机转轴上的键是要求在轴上固定， 在轴上应选过盈配合。为了避免焊接冷却后， 因受热不均匀造成轴变形， 在焊接操作时必须采用多次点焊， 每焊一层清渣一次。

   四、 轴的铁心档磨损

   1） 由于电动机长时间运行， 有时会使轴的铁心档和铁心松动。

   2） 转子铁心与轴的装配有三种基本形式， 滚花冷压配合、 热套配合和键联接配合，功率较大的电动机常采用键联接配合， 一般电动机多采用热套配合。

   3） 若轴的铁心档未滚过花， 可考虑在配合部分滚花； 如果铁心在轴上有位移的可能，则应在铁心两端的轴上开一个环形槽， 再放入两个弧形键并与轴焊在一起。

   五、 轴裂纹

   由于电动机长时间运转， 电动机轴可能会产生裂纹， 如果轴的横向裂纹不超过轴直径的 10% ～15%，纵向裂纹不超过轴长的 10%， 可用电焊法进行修补后继续使用。 如果轴裂纹损坏较严重或断裂就必须更换新轴。

   六、 轴头扭断

   轴头扭断的修复方法有焊接接轴、 粘接接轴、 热套小轴和换新轴等。 其中以焊接接轴比较简单实用。找一根与原轴直径相同或略粗的圆钢棒作接轴， 接轴的材料要和原轴的材料相同。 一般电动机轴的材料都采用 45 号钢， 除强度较好外，主要是还可以进行调质处理。 具体操作可按图 3-1-24 和图 3-1-25 进行加工。

   接轴凸起部分直径为 10 ～ 20mm， 比原轴接孔小 0. 3 ～ 0. 4mm， 长度为 30～40mm； 焊接时， 将接轴插入转轴接孔内， 用大烘箱炉或用多把气焊枪沿焊接圆周均匀加热， 当温度上升到 250℃左右时，立即沿圆周均匀焊接， 应特别注意将焊渣清除干净， 焊接应无气孔， 轴直径较小时， 可一次性完成焊接， 直径较大时， 可分多次焊接，焊接面仍要高于轴外圆 3mm 以上， 以便车床加工， 焊接后的轴应在500 ～600℃以下进行热处理。 不管采用哪种方法，都要仔细地将原轴尺寸设法测量好， 绘出草图， 以便按原尺寸加工。

图 1 接轴部分示意图                                                         图 2 原轴示意图

   七、 更换转子轴

   如果转轴断裂、 弯曲严重、 磨损严重或转子铁心在转轴上空转 （ 打滑） 等原因， 不能修复，或修复费用太高， 应换新轴。 原则上讲电机转子轴出现故障都应更换新的转子轴， 确保电机安全正常运行。

   换轴时要采用原来的装配方式， 具体步骤如下：

   1） 退轴之前， 将轴台零部件 （ 如风扇、 挡风环、 轴承、 油封、 小盖、 固定环键等）一一退下。

   2） 先测绘能够测量的轴台各个部位的轴向、 径向尺寸及压装尺寸， 做好记录。

   3） 压出转子轴。

   4） 测量转子轴， 绘出标准转子轴图。

   5） 加工转子轴， 经过车、 磨、 铣等工序完成轴的加工。

   6） 选择好压装工艺， 将新轴压入转子铁心中。

   一、 直流电动机的原理

   直流电动机是将电源的电能转变为从转轴上输出的机械能的电磁转换装置。 定子励磁绕组通入直流励磁电流， 产生励磁磁场。电枢从外界引入直流电， 经电刷传给换向器， 再通过换向器将此直流电转化为交流电引入电枢绕组， 并产生电枢电流， 此电流产生磁场，与励磁磁场合成为气隙磁场。 电枢绕组切割合成气隙磁场，按左手定则可判断出电枢产生转矩， 这就是直流电动机的简单工作原理。

   二、 直流电动机的励磁方式

   直流电动机的励磁方式如图1所示。 直流电机中除永磁式 （ 见图2）微型直流电机外，其余直流电机的磁场都是通过励磁绕组通入电流激励而建立的。

图 1 直流电动机的励磁方式

图 2 永磁发电机

   1. 他励直流电动机

   励磁绕组与电枢绕组无连接关系， 而由其他直流电源对励磁绕组供电的直流电机称为他励直流电机，永磁直流电机也可看作他励直流电机。

   2. 并励直流电动机

   并励直流电机的励磁绕组与电枢绕组相并联， 励磁电流只占额定电流的 1% ～ 5%。对于并励电动机而言， 励磁绕组与电枢共用同一电源， 从性能上讲与他励直流电动机相同 （ 对于并励发电机而言，电机本身发出来的端电压为励磁绕组供电） 。

   3. 串励直流电动机

   串励直流电动机的励磁绕组与电枢绕组串联 （ 两绕组电流相同） 后， 再接于直流电源，这种直流电机的励磁电流就是电枢电流。

   4. 复励直流电动机

   复励直流电机主磁极上装有两个励磁绕组， 一个与电枢电路并联， 另一个和电枢电路串联。若串励绕组产生的磁动势与并励绕组产生的磁动势方向相同称为积复励。 若两个磁动势方向则称为差复励。