《空调噪声分析》PPT课件

空调风机噪声分析胡荣恒2008-11-30一、噪声现象 在风机供应商“施乐百”（以下简写SLB）的测试工装上噪声比较小 SLB的测试工装为上下左右开放式的测试环境，且工装的刚性较强 风机是通过调电压的方式来调风机转速的，调压范围为120V-380V噪声现象 在调压范围内，我司空调产品的A计权噪声均达标，且与SLB工装的测试结果相差不大，从指标上说应该是一个合格的产品，也符合我司的产品规格书要求和测试部指标噪声现象 但同一风机安装在我司空调上后给人的主观感观为噪声响度较大，其差异主要体现在低频率分量沉闷的嗡嗡噪声 此低频率噪声存在于风机从低转速到高转速的整个工况，即与转速的相关性不强，但在低转速时给人的感观更明显（高转速时高频率噪声会掩盖此低频率噪声）所以在冬天空调降低转速时引起客户投诉。噪声现象 我司空调类似为一个封闭的矩形音箱（下进上出），且结构件连接刚性较差、风道截面变化剧烈二、噪声测试数据 该系统的噪声应分为机械振动噪声和空气动力学噪声二个方面：风机噪声：即由风机的机械振动，以及风机的旋转/涡流的空气动力噪声（与转速强相关）；箱体结构噪声：即空调箱体密闭结构引起的噪声（与转速弱相关）。噪声测试数据因此，我们在现场进行了8个状态的对比测试，即：SLB的测试工装我司空调产品的正常安装方式拆除导风罩面板（验证出风截面的变化）折除导风罩面板，在其余箱体侧板上增加阻尼（验证是否箱体板共振）折除导风罩面板，在其余箱体侧板上增加阻尼，且风机安装加上隔振垫（验证是否机械振动传递）装上导风罩面板，在其余箱体侧板上增加阻尼，且风机安装加上隔振垫（验证是否箱体板共振和机械振动传递）装上导风罩面板，在其余箱体侧板上增加阻尼，箱体临时焊接连接刚性加强（验证是否箱体板共振和机械振动传递）装上导风罩面板，在其余箱体侧板上增加阻尼，箱体临时焊接连接刚性加强，并增加风机安装隔振（验证是否箱体板共振和机械振动传递）噪声测试数据0：（SLB测试工装）噪音明显集中在315HZ频率处（该频率处各转速下的总噪声值为464db），以及1000HZ频率处（该频率处各转速下的总噪声值为407db），噪声测试数据0：（SLB测试工装）此曲线为对比于低转速，其它转速在全频率区间内的变化情况：随风机转速的增加，在小于小于79HZ的频率段声功率无明显变化在79-1587HZ的频率段声功率增加明显噪声测试数据1：（我司空调产品上正常安装）噪音集中在315HZ（该频率处各转速下的总噪声值为491db），和99HZ处（该频率处各转速下的总噪声值为445db），噪声测试数据1：（我司空调产品上正常安装）此曲线为对比于低转速，其它转速在全频率区间内的变化情况：随风机转速的增加，在3969HZ频率段声功率无明显变化在79HZ/157HZ/397HZ/500HZ三点的噪音显著提高在2531、791587HZ范围内的明显提高噪声测试数据2：（我司空调产品拆除导风罩面板后测试）噪音明显集中在315HZ（该频率处各转速下的总噪声值为512db），噪声测试数据2：（我司空调产品拆除导风罩面板后测试）此曲线为对比于低转速，其它转速在全频率区间内的变化情况：随风机转速的增加，在小于小于50HZ频率段声功率无明显变化在125/315HZ/500HZ的噪音显著提高在125794HZ范围内和50HZ处明显提高噪声测试数据3：（我司空调产品拆除导风罩面板,且增加箱体面板阻尼的情况后测试）噪音明显集中在315HZ（该频率处各转速下的总噪声值为526db），噪声测试数据3：（我司空调产品拆除导风罩面板,且增加箱体面板阻尼的情况后测试）此曲线为对比于低转速，其它转速在全频率区间内的变化情况：随风机转速的增加，在39/50/99/125HZ频率处声功率无明显变化在25/157HZ的噪音显著提高在3151587HZ范围内明显提高噪声测试数据 4：（我司空调产品拆除导风罩面板,且增加箱体面板阻尼，再安装风机橡胶隔振的情况后测试）噪音集中在315HZ，（该频率处各转速下的总噪声值为453db），以及50/63/1000HZ处（分别各转速下的总噪声值为408/404/405db）噪声测试数据 4：（我司空调产品拆除导风罩面板,且增加箱体面板阻尼，再安装风机橡胶隔振的情况后测试）此曲线为对比于低转速，其它转速在全频率区间内的变化情况：随风机转速的增加，在31-63HZ频率区间内声功率无明显变化在198/125/25/397HZ的噪音显著提高在99794HZ范围内明显提高噪声测试数据 5：（我司空调产品增加箱体面板阻尼，再安装风机橡胶隔振的情况后测试）噪音集中在315HZ，（该频率处各转速下的总噪声值为434db）以及63/79HZ处（分别各转速下的总噪声值为420/429db）噪声测试数据 5：（我司空调产品增加箱体面板阻尼，再安装风机橡胶隔振的情况后测试）此曲线为对比于低转速，其它转速在全频率区间内的变化情况：随风机转速的增加，在小于小于63HZ频率区间内声功率无明显变化在125/157/198HZ的噪音显著提高在63794HZ范围内明显提高噪声测试数据 6：（我司空调产品增加箱体面板阻尼，加强箱体结构件连接刚性的情况后测试）噪音集中在315HZ，（该频率处各转速下的总噪声值为487db）以及99HZ处（该频率处各转速下的总噪声值为429db）噪声测试数据 6：（我司空调产品增加箱体面板阻尼，加强箱体结构件连接刚性的情况后测试）此曲线为对比于低转速，其它转速在全频率区间内的变化情况：随风机转速的增加，在小于小于63HZ频率区间内声功率无明显变化在79HZ的噪音显著提高在79157HZ范围内明显提高噪声测试数据 7：（我司空调产品增加箱体面板阻尼，加强箱体结构件连接刚性，安装风机橡胶隔振的情况后测试）噪音集中在315HZ，（该频率处各转速下的总噪声值为413db）以及99HZ处（该频率处各转速下的总噪声值为411db）噪声测试数据 7：（我司空调产品增加箱体面板阻尼，加强箱体结构件连接刚性，安装风机橡胶隔振的情况后测试）此曲线为对比于低转速，其它转速在全频率区间内的变化情况：随风机转速的增加，在小于小于99HZ频率区间内声功率无明显变化在198/397/500HZ的噪音显著提高在99794HZ范围内明显提高三、噪声分析 对于上述测试数据进行处理分析：噪声分析 在各种测试情况下315HZ处的噪声对A计权影响均为最大：此频率噪声为风机与其安装网罩系统所致（如转子定子之间距离、网罩与电机的连接、网罩结构等）噪声分析 由于测试中的各测试工况下低频率噪声感观均与转速弱相关，说明该噪声更多体现为箱体结构噪声，且集中体现在小于31-63HZ的频率区间。噪声分析 在各种测试情况下，相比与SLB工装，变化增幅较大的是 39-600HZ（120V）、31-397HZ（180V）、25-315HZ（180V）、25-250HZ（210V）25-157HZ（300V）变化较大的部份应为：31-63HZ：箱体结构噪声（我司空调密闭结构）79-600HZ：风机噪声（机械振动和风机的旋转/涡流噪声）噪声分析 A（在相同电压下各种情况的数据对比）：120V对比于SLB工装，低转速电压120V时，在39-600HZ频率段噪声声功率有明显增加噪声分析 A（在相同电压下各种情况的数据对比）：120V拆除导风罩面板对31-63HZ频率效果最有效采用橡胶隔振和增加机柜连接刚性对79-600HZ频率最有效噪声分析 B（在相同电压下各种情况的数据对比）：150V对比于SLB工装，低转速电压150V时，在31-397HZ频率段噪声声功率有明显增加噪声分析 B（在相同电压下各种情况的数据对比）：150V拆除导风罩面板对31-63HZ频率效果最有效采用橡胶隔振和增加机柜连接刚性对79-600HZ频率最有效噪声分析 C（在相同电压下各种情况的数据对比）：180V对比于SLB工装，低转速电压180V时，在25-315HZ频率段噪声声功率有明显增加噪声分析 C（在相同电压下各种情况的数据对比）：180V拆除导风罩面板对31-63HZ频率效果最有效采用橡胶隔振和增加机柜连接刚性对79-600HZ频率最有效噪声分析 D（在相同电压下各种情况的数据对比）：210V对比于SLB工装，低转速电压210V时，在25-250HZ频率段噪声声功率有明显增加噪声分析 D（在相同电压下各种情况的数据对比）：210V拆除导风罩面板对31-63HZ频率效果最有效采用橡胶隔振和增加机柜连接刚性对79-600HZ频率最有效噪声分析 E（在相同电压下各种情况的数据对比）：300V对比于SLB工装，低转速电压300V时，在25-157HZ频率段，以及397/794等二频率处噪声声功率有明显增加噪声分析 E（在相同电压下各种情况的数据对比）：300V拆除导风罩面板对31-63HZ频率效果最有效采用橡胶隔振和增加机柜连接刚性对79-600HZ频率最有效噪声分析 上述测试结果数据与理论分析比较一致，相互形成印证关系。请见数据采集/分析附件：四、噪声分析结果从结果来看，可以得出几点推论：1、有无导风罩面板对噪声影响较大，会形成封闭的音箱结构形式，并造成风道截面变化但由于产品的性能要求该面板不可能被取消，所以建议在出风口增加斜面导风板以缓解风道截面的剧烈变化和尖角；或在导风罩面板上增加出风阵列孔噪声分析结果2、风机安装有无隔振垫对噪声影响最直接SLB厂具有动平衡的必检配重工序，但其配重精度靠人工在风叶上铆铜钉来实现，虽然在配重过程中有数显动不平衡数据，但由于是由人工确定配重位置，且配重量铆钉数量有限，所以仍有动不平衡发生SLB厂没有进行轴向方向的窜动检验，该窜动对水平安装的风机形成直接的振动源因此建议采用隔振垫，或程（卫宁）工所说的橡胶隔振铆螺母噪声分析结果3、增加箱体的结构连接刚性对噪声有较大影响（在低转速下A计权分贝下降2db左右）箱体的结构件连接刚性可以适当加强，如风机安装块在安装梁上的固定方式，安装梁自身的刚性，以及安装梁在箱体的固定方式，避免由钣金薄板的板厚在承受弯曲以造成振动颤。连接刚性的加强对于风机低转速下的噪声较有利噪声分析结果钣金止裂口，使折边不能贴住安装面，由板厚承受弯曲，容易振颤噪声分析结果4、不建议增加箱体的板面阻尼，来减少薄板的振颤。增加阻尼防止薄板的振颤只在风机较高转速时对低频率噪声有效，但此时低频率噪声不是产品的主要噪声频率段，且成本较高。阻尼降噪只适用于高频率噪声。但可以适当在箱体侧板上加压筋增强刚性。噪声分析结果注：由于测试仪器急需带回公司进行UPS的测试，所以现场未能做出风口增加斜面导风板以减少风道截面剧烈变化的方案、以及导风罩面板增加阵列孔的方案的数据测试。这二种方案对降低噪声应该对低频率嗡嗡噪声有效。