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旋转电机噪声测定方法及限值 eB 10069. ^88 噪声...

本标准参照采用国际标准ISO 1680.1(1986)《声学——旋转电机辐射空气噪声的测定方法——第 一部分:反射平面上自由场条件的工程法》》

1主题内容与适用范围

本标准规定了单台旋转电机稳定运行时在空气中所辐射噪声的工程测试方法。

按本标准所规定的方法测定电机噪声,其A计权声功率级的标准偏差不大于2 dB

本标准适用于外形尺寸在长、宽、高三个方向上均不大于15 m的单台电机在稳态运行时的噪声测

定。

引用标准

 

 

 

GB 31Q2

7声学的量和单位

 

 

GB 3241

声和振动分析用的1/1

1/3倍频程滤波器

GB 3947

声学名词术语

 

 

GB 3767

噪声源声功率级的测定

工程法及准工程法

GB 3785

声级计的电、声性能及测试方法

 

GB 4129

标准噪声源

 

 

GB 6881

声学噪声源声功率级的测定

混响室精密法和工程法

GB 6882

声学噪声源声功率级的测定

消声室和半消声室精密法

JJG 176

声级计校准器试行检定规程

 

JJG 188

声级计试行检定规程

 

 

测萣项目

 

 

 


a. 电机噪声的A计权声功率级;

b.    电机噪声的1/1倍频程或1/3倍频程频谱分析(有要求时;

c. 电机噪声的方向性指数(有要求时)。

4测量仪器

4.1       仪器要求

1 989-07-01 实施

文本框: 1 989-07-01 实施测量仪器应采用符合GB 3785规定的I型或0型的声级计或准确度相当的其他声学仪器;..同时还 应备有符合GB 3241规定的1/1倍频程或1/3倍频程滤波器。

中华人民共和国机械电子工业部1 9 8 8 - 0 8 - 31批准


测量仪器应按JJG 188JJG 176的规定定期进行检定。

4.2                                                              测量前后的校准      .

仪器在测量前后必须用精度不低于0. 5 dB的声级校准器进行校准。

3     电机的安装要求 5-1弹性安装

对轴中心高H400 mm及以下的卧式电机或电机高度的一半为400 mm及以下的立式电机,应 安放在弹性垫上进行试验。

注:立式电巧高度的一半系指立式安装的电机从顶端至地面高度(包括刚性过渡支架,见图1,3)的一半。此时,过渡 支架的高度应尽可能小。

5-    1.1对轴中心髙或电机髙度的一半为250 mm及以下的卧式或立式电机,其弹性支撑系统的压缩量 谷应符合式(1)的要求:

         15(M00)2<, ............... -....... (1)

式中:^~电机放置后弹性系统的实际变形量,mm;

n:-- 电机的转速,r/min;

e——弹性材料线性范围系数,对乳胶海绵e=0. 4;

*——弹性材料压缩前的自由高度,mm

为保怔弹性垫受压均匀,被试电机与弹性垫之间应放置有足够刚性的过渡板。电机底脚平面与水平 面的袖向倾斜角度应不大于5。。

当刚性过渡板产生附加噪声时,必须设法消除附加噪声。所用措施应符合本条及第5. 3条的要求。

5.1-                                                           2对于铀中心髙或高度的一半大于250但不超过400 mm的卧式或立式电机,弹性垫可以不按式 (1)的要求,而直接采用橡胶板作弹性垫(推荐用两块12 mm厚、含胶量为70%的普通橡胶板相叠而 成)      .

5.1     刚性安装

对轴中心高或电机高度的一半超过400 mm的卧式或立式电机,应采用刚性安装。此时,安装平台、 基础和地基三者应刚性联结。

安装平台和基础应不产生附加噪声或与电机共振。

注:无底脚电机、上脚式电机,是以同一机座带底脚卧式电机OMB3)的中々高作为其中心高。

5.3其他要求

测试场所的地面应为硬地坪,对声波有足够的反射,在任何情况下,电机的底脚应尽可能接近反射 地坪,其底脚平面高于地平面的高度应不超过50 mm;弹性垫的面积应不大于按基准体法投影面积的

1.2倍〔见附录八(补充件)〕。

6电机在测定时的状态

电机应在空载稳定运行状态下进行测定。此时直流电机的转速和电压应保持额定值(串励特性的电 机仅需保证转速为额定值);对交流电机则应保证供电频率和电压为额定值。当用静止整流电源供电时, 电源应符合有关标准的规定。

对多速电机或调速电机,应在噪声为最大的额定转速下进行测定。

同步发电机一般应在额定电压下作为同步电动机运行状态下进行测定5对无法作同步电动机运行


对允许正反转运行的电机,应在产生最大噪声的那个转向下测定。 7背景噪声的修正

当测试点频带或计权声级的背景噪声低于被试电机在该点测得的噪声在10 dB以上时,测量值不 作修正;410 dB时,应按表1修正(即测量值减去表中修正值在4 dB以下时,测量无效。


1背景噪声修正值                              dB

电机运转时测得的噪声 级与背景噪声级之差

4

6

6

7

8

9

10

修正值L

2.2

1.7

:1$

 

0.8

^ 0* 6 J

0. 4


8 个反射面上自由场或类半自由场的测量


.1测试环境声场条件的要求

个反射面上的自由场为半自由场,一般指半消声室或室外硬地平面上无任何反射物的自由场。 对于无法进入消声室测试的电机,一般可在试验站或大房间等类似一个反射面上的自由场的类半 自由场条件下测定;但测定结果必须进行反射声影响的修正,且声场条件还应符合下列要求:

a.    具有坚硬、平坦的反射地面,其面积应大于被试电机测量面投影平面;各边超出的距离应不少

1

b.      在测试区域内应无妨碍声扩散的一切障碍物;

.c.反射地面的吸声系数应不超过0. 06

注:类半自由场为既非混响场又非半自由场,而测试方法属于半自由场的声学环境。

8.2半球面法的测点配置

本方法适用于轴中心高或电机高度的一半为225 mm及以下而电机长度(不包括轴伸长度)为中心 高的3. 5倍及以下的电机。测点一般为5,其中第14测点的高度为250 mm,测点的配置按图1的 规定;测量半径『按下列情况决定:

a.                                   对轴中心高或电机高度的一半为90  mm及以下的电机,测量半径r0. 4 m(la中及为

0.                                   31 m),第5测点一般可以取消

b.                                  对轴中心高或电机高度的一半大于90  mm、但不超过225 mm的电机,测量半径r1 m(la b 中及=0...97 m)

8.3                                             半椭球面法的测点配置     . .

本方法适用于中心高大于90 mm、但不超过225 mm,而电机长度(不包括长度)大于中心高

5倍的电机。测点一般为5点,其中第14测点的高度为250 nun。测点与电机外壳的距离d1 m, 测点的配置按图2的规定。



8-4等效矩形包络面法的测点配置

本方法适用于轴中心高或电机高度的一半大于從5 mm的电机。测点的配置按图S和图4的规定, 水平面测点高度为轴中心高(但应不低于0 tain),测点与电机外壳的距离d1 tn对形尺寸较大 的电机,沿图4虚线上相邻测点的距离应等于和小于1 m

8.5                                                  电机外形尺寸的确定   .

对外形比较复杂的电机,其外形尺^*应用基准体法来确定〔见附录人(补充件)〕,各测点与电机的距 离以测点与基准体外形的距离为准。

8-6增加测点的原则

相邻两测点k计权声压级的差值为5 dB及以上时,应在该两测点间的测量面上增加测点。

8-    7测点与反射面的距离

任何测点与反射面(除地面)的距离应不大于1 m

8.8传声器方向的调整

当传声器正对气流方向而影响测量精度时,应将传声器移至与气流方向成45°的位置上配置测点或在传声器上加标准的防风罩。在户外测试时风速应小于6 m/S,且传声器应加防风罩。




8.9平均声压级的计算

电机噪声的A计权平均声压级ZP应按式(2)计算,但在所有测点中任何相邻测点的声压级之差小 于5 dB时,平均声压级ZP可用算术平均值计算(如有异议,则以式(2)的计算结果为准)。

Ip =                     K, K3                      (2)

-isal'

式中——A计权平均声压级,dB(A);

Lpi——第i点A计权声压级,dB(A)

Ku—^第点的背景噪声修正值(按表1);'

M——测点数;

Kr~环境反射修正值(在自由场中K2==0,在类自由场的普通声场中K2按附录BCD)

K3温度、气压修正值,dB ?按式(3)计算:

K3 = lolgf /_.29g_„ . Po_]              …⑶

W 273 + t 100;

式中:t——测试环境的温度,

p——测试环境的气压,kPa(—般情况下K30,当尺3>0. 5dB时才进行修正)。

8-      10频带平均声压级及A计权声压级计算

当背景噪声修正或环境反射修正需按频带进行时,应先按式(2)计算各种修正后的1/1倍频程或 1/3倍频程平均声压级Zpf,然后按式(4)计算A计权平均声压级:

ip = ioig(2lo0'KEp,+%>3                          

/=1

式中tZP——总的A计权平均声压级,dB(A).i IPf——/个频带平均声压级,dB;

KAf——频带声压级A计权修正值(按表2)

M——频带数。

注:计算频带平均声压级Ipf时按式(2)进行,但式(2)中的zpzpi应分别用匕,和代换。

8.11环境反射修正值计算

当电机噪声测定不在自由场或混响场进行时,对测试结果应作环境反射修正。环境反射修正X2应 根据现场情况按附录BCD(补充件)计算。

2频带声压级A计权修正值dB

频带中心频率 Hz

1/3倍频程频带修正值

1/1倍频程频带修正值

100

-19

 

 

-16

-16

1

'^11

200

—11

9

2501>

9

311

—f

400

—5

- 3

5001

—3

630

-2

800

1

I

.1

0

1 250

1

1 600

|

1

2 0Q01)

 

1

1

3 150 ,

1

1

4 0001)

1

50

 

6 300

i

 

8 00015

—1

10 000

2

注:1) 1/1倍频程频带中心頻率。

8-12声功率级的计算

电机噪声的A计权声功率极应按式(5>计算:                                       

— 2/p + lOlg *s~ ••••••••    



式中:iw~A计权声功率级,dB(Ah

LP^按式(2)或式(4)计算的A计权平均声压级,dB(A);

测量面面积,m2;根据8. 2^:8. 3S. 4条的要求,按式(6)、(7)(8)计算; ——基准面积#<=1 m2

半球面法的测量面积为:

(6)

文本框: (6)>? = 2nr2              ........................... —

式中i:ir--- 测量半德按.8., 2条规定,分别为4 m:1 m„

半椭球面法的测量面积为:

式中:,.m-

文本框: 式中:,,.m-m

hJz.h分别为基准体的长、宽、高,为测量距离,m

等效矩形包络面法的测量面积为:

S ^ 4,ia/> + be + ^ ±X              (8)

沒十6 f e

9混响室中电机嗓声声功率级的测量

9-     T对混响室的要求

微响室应符合GB 6卿的规定,室内容积应不小于70 m3,但不;jc300 m3,且应大于被试电机体 积的100倍。室内混响时间T歷大于V/SCF为室内容积,m3;S为室内总表面积,m2)

9-2测点的配置

被试电机应按第5章的要求安装。电机表面与墙壁的距离应不小于1. 5 m。测点与墙面和天花板的 距离应不小于1 m,与声源的距离应不小于0. 3F(F为混响室内容积,ml测点数应本傘序3点,其相 S闻距离应不泰于为测量范围内最低有效频率的波长)0. 5 m

对噪声频谱有突出纯音成分或窄频带成分的电机,不采用混响室法作测定。

9-3混响室中噪声的测定结果计算

在混响室内测定时,电机的声功率级可用直接法或比较法计算

9.3.1直接法

频带声功率级按式(9)计算:

■Lwf fc= XPt — 10lg + lOlg 4* 10lg| 1 + lOlg + Km 14. 2

式中:lwr~频带声功率级,dB;

EPf——频带平均声压级,dB;按式(2)计算,但不包括人1 T——混响室的混响时间,

F混响室内的容积,m3,Vs = lm3;

T相应的中心频率波长,m;                                                   ■

'混响室内总表面积,,

■--- 大气座为:kPa ;

Km——频带声压级A计权修正值(按表 A计权声功率级按式<1Q)计算



M

z-w«=« ioig2)ioo u--f              —•—(ipi


式中一"A计权声功率级,dB(A) 5

——/个频带A计权声功率级,dB(A);

M——频带数。

9.3.2比较法

频带声功率级按式(11)计算:

Lwl = Lwrf + (Ipf - Iprf)                       11)

式中~■标准声源A计权频带声功率级标定值,dB(A) 5 lwf——频带声功率级,dB(A)

Lpi——在混响室中测得的电机平均A计权频带声级,dB(A)

——标准声源在混响室中测得的平均A计权频带声级,dB(A)

由式(11)计算出A计权频带声功率级1^£后,应按式(10)计算A计权声功率级。当被试电机无突出 频率成分时,则A计权声功率级可直接按计算。

10电机噪声方向性指数的确定

.在半自由场中,当电机测量面上某方向的声压级为4,该测量面上的平均声压级为忍,则电机噪声 的方向性指数G(dB)为:

G — Lp — Lp + 3 全自由场中,电机噪声的方向性指数G(dB):

G-Lp-Lp

11试验报告

试验报告应包括以下内容:

a.     被试电机型号、额定功率、额定转速;

b.     安装测试条件;

c.     环境条件说明;

d.     电机外形尺寸;

e.     电机制造厂厂名;

f.     出品编号;

g.     测点布置图;

h.     测量仪器的型号和编号;

i.     测试人员及日期。

通过测试数据处理,得出A计权声压级(注明测试距离)A计权声功率级的数值。在有要求时还 应提供电机噪声的频谱分析图和()方向性指数。



附录A 电机基准体外形的确定

(补充件》

A1在电机噪声测试中,为了合理地确定测试距离,需将电机外形进行规范化地简化,简化后的假想& 称为基准体。基准体是环绕电机周围的最小直角六面体(包括反射平面的一面>。对于形状不规则的电

,如果突出部分为不可忽视的发声部分,则基准体应包括这些部分(如图A1);突出部分为次要发声 部分,则不予考虑(如图A2)a



附录A 电机基准体外形的确定

(补充件》

A1在电机噪声测试中,为了合理地确定测试距离,需将电机外形进行规范化地简化,简化后的假想& 称为基准体。基准体是环绕电机周围的最小直角六面体(包括反射平面的一面>。对于形状不规则的电

,如果突出部分为不可忽视的发声部分,则基准体应包括这些部分(如图A1);突出部分为次要发声 部分,则不予考虑(如图A2)a

附录A 电机基准体外形的确定

(补充件》

A1在电机噪声测试中,为了合理地确定测试距离,需将电机外形进行规范化地简化,简化后的假想& 称为基准体。基准体是环绕电机周围的最小直角六面体(包括反射平面的一面>。对于形状不规则的电

,如果突出部分为不可忽视的发声部分,则基准体应包括这些部分(如图A1);突出部分为次要发声 部分,则不予考虑(如图A2)a

表面法

(补充件)

D1当测试场所足够大时,采用增加测量面的H表面法进行环境的反射修正。对于按第8章所规定的 测量面S(即图中的&)的修正值尺2 ,应按下列程序计算:

a.      先求得各测量面间的平均声级差:

52面与\面的平均声级差按式(D1)计算:

AL(2) = Ip2 - Zpl                        Dl)

S3面与&面的平均声级差按式(D2)计算:

A£,(3) = Lp3 Lpl                         ( D2 )

式中:LP1Ip2Ip3分别为主测量面&和辅助测量面S2&上的相应平均声级。

b.      按式(D3)(D4)求得两个修正系数:

(2) = lOlg (5^2^~ 1                     D3 )

K(3) = ioig 1ioig(-s3/.s1) ……'                         (D4 )

式中:冬、分别为各测量面面积,m2;

M2—io°-1AL(2),

M3——100.1細。

c.      确定测量面\上的环境反射修正值:

取尺(2)K(3)两者绝对值中的最小值为&面上的环境反射修正值尺2

在选择辅助测量面时,应保证AL(2)AL(3)都大于2 dB,且任何测试面上的测点离反射面(非地

)的最小距离不小于lm



附加说明:

本标准由全国旋转电机标准化技术委员会提出并归口。

本标准由上海电器料学研究所、广州电器科学研究所和哈尔滨大电机研究所负责起草。




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