RU2775287C2 - Sound absorber of exhaust duct for rotating electric machine - Google Patents

Sound absorber of exhaust duct for rotating electric machine Download PDF

Info

Publication number
RU2775287C2
RU2775287C2 RU2020117014A RU2020117014A RU2775287C2 RU 2775287 C2 RU2775287 C2 RU 2775287C2 RU 2020117014 A RU2020117014 A RU 2020117014A RU 2020117014 A RU2020117014 A RU 2020117014A RU 2775287 C2 RU2775287 C2 RU 2775287C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sound
electric machine
rotating electric
machine according
rotor
Prior art date
Application number
RU2020117014A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2020117014A3 (en
RU2020117014A (en
Inventor
Деннис МАТАЙ
Original Assignee
Браш Электрикал Машинс Лимитед
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from GB1718127.2A external-priority patent/GB2568055B/en
Application filed by Браш Электрикал Машинс Лимитед filed Critical Браш Электрикал Машинс Лимитед
Publication of RU2020117014A publication Critical patent/RU2020117014A/en
Publication of RU2020117014A3 publication Critical patent/RU2020117014A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2775287C2 publication Critical patent/RU2775287C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: sound absorption.
SUBSTANCE: group of inventions relates to sound-absorbing structures for electric machines. A rotating electric machine contains a rotor located inside a rotor case, an air flow channel passing from the rotor case to a muffler and, through it, to an outlet. The muffler contains an air flow channel located adjacently to a sound-absorbing column containing the first part containing the first sound-absorbing material, and the second part containing a micro-perforated panel and a resonator cavity. A method for the prevention of aerodynamic noise from a ventilation channel of the rotating electric machine includes stages of placement of the rotor inside the rotor case, provision of the air flow channel, provision of the muffler, passage of cooling air along the air flow channel after the first part, and passage of cooling air along the air flow channel after the second part of the sound-absorbing column.
EFFECT: weakening effects of aerodynamic noise from electric machines is achieved.
20 cl, 14 dwg

Description

Данное изобретение относится к звукопоглощающим конструкциям, используемым в каналах для выпуска воздуха для электрических генераторов, электрических двигателей и других вращающихся электрических машин.This invention relates to sound absorbing structures used in air outlet ducts for electrical generators, electrical motors and other rotating electrical machines.

Борьба с шумообразованием крупных вращающихся электрических машин часто важна при разработке и реализации такого оборудования. Наряду с хорошо известным шумом, вызываемым вибрацией, значительным может быть аэродинамический шум, возникающий от потоков воздуха, создаваемых быстрым вращением компонентов вращающейся электрической машины. Выражение «вращающаяся электрическая машина» охватывает все электрические машины, имеющие компонент ротора, который вентилируется потоками воздуха, и / или который создает такие потоки воздуха во время вращения.Noise control of large rotating electrical machines is often important in the design and implementation of such equipment. In addition to the well-known noise caused by vibration, aerodynamic noise can be significant due to air currents generated by the rapid rotation of the components of a rotating electrical machine. The expression "rotating electrical machine" covers all electrical machines having a rotor component which is ventilated by air currents and/or which generates such air currents during rotation.

Данное изобретение направлено на ослабление эффектов аэродинамического шума от таких машин.The present invention is directed to reducing the effects of aerodynamic noise from such machines.

Согласно одному аспекту, данное изобретение относится к вращающейся электрической машине, содержащей:According to one aspect, this invention relates to a rotating electrical machine, comprising:

ротор, расположенный внутри корпуса ротора;a rotor located inside the rotor housing;

канал для потока воздуха, проходящий от корпуса ротора к глушителю и через него к выпускному отверстию, a channel for air flow from the rotor housing to the muffler and through it to the outlet,

глушитель, содержащий по меньшей мере один канал для потока воздуха, расположенный смежно с по меньшей мере одной звукопоглощающей колонной, причем указанная колонна содержит первую часть, содержащую внутри первый звукопоглощающий материал, и вторую часть, содержащую микроперфорированную панель (МПП) и полость резонатора. a silencer containing at least one air flow channel located adjacent to at least one sound-absorbing column, wherein said column contains a first part containing the first sound-absorbing material inside, and a second part containing a microperforated panel (MPP) and a resonator cavity.

Глушитель может содержать указанный по меньшей мере один канал для потока воздуха, образованный между двумя из звукопоглощающих колонн. Звукопоглощающая колонна может дополнительно содержать третью часть, содержащую внутри звукопоглощающий материал. Вращающаяся электрическая машина может содержать вторую МПП в полости резонатора. Полость резонатора может быть разделена на совокупность отсеков, перпендикулярных направлению канала для потока воздуха после колонны. Полость резонатора может быть разделена на совокупность отсеков, имеющих различную глубину. Вторая часть колонны может быть настроена на пиковое значение поглощения от 80 Гц до 180 Гц или конкретнее от 100 Гц до 120 Гц. Вторая часть колонны может быть настроена на пиковое значение поглощения от 60 Гц до 300 Гц или конкретнее от 100 Гц до 120 Гц. Вторая часть колонны может быть настроена на пиковое значение поглощения при частоте электропитания ротора или его гармонических колебаний. Первый звукопоглощающий материал может представлять собой пористый поглотитель. Указанный пористый поглотитель может представлять собой вспененный материал или минеральную вату. Первая часть звукопоглощающей колонны может находиться между ротором и второй частью звукопоглощающей колонны. Первая часть звукопоглощающей колонны может находиться между ротором и второй частью звукопоглощающей колонны, а вторая часть может находиться между первой частью и третьей частью. Вращающаяся электрическая машина может представлять собой генератор. Вращающаяся электрическая машина может содержать несколько звукопоглощающих колонн, образующих несколько каналов для потока воздуха, каждый из которых проходит вдоль осевой длины ротора. МПП может содержать перфорационные отверстия диаметром в диапазоне от 0,5 мм до 1,2 мм. МПП может содержать пластину толщиной от 0,5 мм до 2,5 мм. Отношение общей площади перфорации к общей площади пластины может находиться в диапазоне от 0,15% до 0,4%. Полость резонатора может иметь глубину в диапазоне от 150 мм до 400 мм или от 200 мм до 400 мм.The muffler may comprise said at least one air flow channel formed between two of the sound absorbing columns. The sound-absorbing column may further comprise a third part containing sound-absorbing material inside. The rotating electrical machine may contain a second MPP in the cavity of the resonator. The cavity of the resonator can be divided into a plurality of compartments perpendicular to the direction of the channel for air flow after the column. The cavity of the resonator can be divided into a set of compartments having different depths. The second part of the column can be set to a peak absorption value of 80 Hz to 180 Hz, or more specifically 100 Hz to 120 Hz. The second part of the column can be set to a peak absorption value of 60 Hz to 300 Hz, or more specifically 100 Hz to 120 Hz. The second part of the column can be tuned to peak absorption at the frequency of the power supply of the rotor or its harmonics. The first sound absorbing material may be a porous absorber. Said porous absorbent may be foam or mineral wool. The first part of the sound-absorbing column may be located between the rotor and the second part of the sound-absorbing column. The first part of the sound absorbing column may be between the rotor and the second part of the sound absorbing column, and the second part may be between the first part and the third part. The rotating electrical machine may be a generator. The rotating electrical machine may comprise a plurality of sound-absorbing columns forming a plurality of airflow channels, each of which extends along the axial length of the rotor. The MPP may contain perforations with a diameter ranging from 0.5 mm to 1.2 mm. The MPP may contain a plate with a thickness of 0.5 mm to 2.5 mm. The ratio of the total area of the perforation to the total area of the plate can be in the range from 0.15% to 0.4%. The resonator cavity may have a depth ranging from 150 mm to 400 mm or from 200 mm to 400 mm.

Согласно другому аспекту, изобретение относится к способу борьбы с образованием аэродинамического шума от вентиляционного канала вращающейся электрической машины, расположенной внутри корпуса генератора, причем указанный способ включает следующие этапы:According to another aspect, the invention relates to a method for combating the formation of aerodynamic noise from the ventilation duct of a rotating electrical machine located inside the generator housing, and this method includes the following steps:

расположение ротора внутри корпуса ротора;location of the rotor inside the rotor housing;

предоставление канала для потока воздуха, проходящего от корпуса ротора к глушителю и через него к выпускному отверстию корпуса генератора, providing a channel for the flow of air passing from the rotor housing to the muffler and through it to the outlet of the generator housing,

предоставление глушителя с по меньшей мере одним каналом для потока воздуха, расположенным смежно с по меньшей мере одной звукопоглощающей колонной,providing a silencer with at least one air flow channel located adjacent to at least one sound-absorbing column,

пропускание охлаждающего воздуха вдоль указанного по меньшей мере одного канала для потока воздуха после первой части звукопоглощающей колонны, содержащей внутри первый звукопоглощающий материал, действующий в качестве активного акустического поглотителя, иpassing cooling air along said at least one air flow channel after the first part of the sound-absorbing column containing inside the first sound-absorbing material acting as an active acoustic absorber, and

пропускание охлаждающего воздуха вдоль указанного по меньшей мере одного канала для потока воздуха после второй части звукопоглощающей колонны, содержащей микроперфорированную панель (МПП) и полость резонатора, действующие в качестве реактивного звукопоглотителя.passing cooling air along said at least one air flow channel after the second part of the sound-absorbing column, containing the micro-perforated panel (MPP) and the resonator cavity, acting as a reactive sound absorber.

Теперь варианты реализации данного изобретения будут описаны в качестве примеров со ссылкой на приложенные графические материалы, в которых:Embodiments of the present invention will now be described by way of example with reference to the attached drawings, in which:

фиг. 1A показывает схематический вид в разрезе сбоку электрического генератора, показывающий расположение блока глушителя внутри корпуса генератора;fig. 1A is a schematic sectional side view of an electrical generator showing the location of the muffler assembly within the generator housing;

фиг. 1B показывает схематический вид в разрезе с торца электрического генератора по фиг. 1A;fig. 1B shows a schematic end sectional view of the electric generator of FIG. 1A;

фиг. 2 представляет собой вид с торца двух звукопоглощающих колонн, используемых в корпусе генератора по фиг. 1A и 1B;fig. 2 is an end view of two acoustic columns used in the generator housing of FIG. 1A and 1B;

фиг. 3 представляет собой вид в перспективе двух звукопоглощающих колонн по фиг. 2;fig. 3 is a perspective view of the two sound absorbing columns of FIG. 2;

фиг. 4 представляет собой вид с торца двух альтернативных звукопоглощающих колонн, используемых в корпусе генератора по фиг. 1A и 1B;fig. 4 is an end view of two alternative acoustic columns used in the generator housing of FIG. 1A and 1B;

фиг. 5 представляет собой вид в перспективе двух звукопоглощающих колонн по фиг. 4;fig. 5 is a perspective view of the two sound absorbing columns of FIG. four;

фиг. 6 представляет собой вид в перспективе реактивного звукопоглощающего блока, пригодного к использованию в колоннах по фиг. 2-5;fig. 6 is a perspective view of a reactive sound deadening block suitable for use in the columns of FIG. 2-5;

фиг. 7 представляет собой схематический вид в разрезе с торца верхней части блока глушителя по фиг. 1B;fig. 7 is a schematic end sectional view of the top of the muffler block of FIG. 1B;

фиг. 8 представляет собой график, показывающий спектр ослабления шума блока глушителя, используемого с генератором по фиг. 1A и 1B, с помощью только активных звукопоглощающих конструкций;fig. 8 is a graph showing the noise attenuation spectrum of a silencer unit used with the generator of FIG. 1A and 1B using only active sound-absorbing structures;

фиг. 9 представляет собой график, показывающий расчетный спектр коэффициента поглощения звука при нормальном падении для плоской волны, ударяющей в реактивный звукопоглощающий блок, используемый в звукопоглощающих колоннах по фиг. 3-5;fig. 9 is a graph showing the calculated normal incidence sound absorption coefficient spectrum for a plane wave striking a reactive sound absorbing block used in the sound absorbing columns of FIG. 3-5;

фиг. 10 представляет собой график, показывающий прогнозируемые спектры коэффициента поглощения звука при нормальном падении для плоских волн, ударяющих в два различных реактивных звукопоглощающих блока, используемых в звукопоглощающих колоннах по фиг. 3-5;fig. 10 is a graph showing predicted normal incidence sound absorption coefficient spectra for plane waves striking two different reactive sound absorbing blocks used in the sound absorbing columns of FIG. 3-5;

фиг. 11 представляет собой схематический вид в разрезе с торца альтернативного двухпанельного реактивного звукопоглощающего блока, используемого в звукопоглощающих колоннах по фиг. 3-5;fig. 11 is a schematic end sectional view of an alternative two-panel reactive sound deadening block used in the sound deadening columns of FIG. 3-5;

фиг. 12 представляет собой схематический вид в разрезе с торца альтернативного трехканального реактивного звукопоглощающего блока, используемого в звукопоглощающих колоннах по фиг. 3-5;fig. 12 is a schematic end sectional view of an alternative three-channel reactive sound deadening block used in the sound deadening columns of FIG. 3-5;

фиг. 13 представляет собой график, показывающий прогнозируемые спектры коэффициента поглощения звука при нормальном падении для плоских волн, ударяющих в реактивные звукопоглощающие блоки по фиг. 11 и 12. fig. 13 is a graph showing predicted normal incidence sound absorption coefficient spectra for plane waves striking the reactive sound absorbing blocks of FIG. 11 and 12.

В данной спецификации характеристики, относящиеся к относительной ориентации и положению, такие как «верхний», «нижний», «горизонтальный», «вертикальный», «левый», «правый», «вверх», «вниз», «передний», «задний», а также любые производные от них прилагательные и наречия, использованы в смысле ориентации устройства, представленного в графических материалах, при обычном способе применения. Однако, такие характеристики не предназначены для какого-либо ограничения использования по назначению описываемого или указанного в формуле изобретения.In this specification, characteristics relating to relative orientation and position such as "top", "bottom", "horizontal", "vertical", "left", "right", "up", "down", "front", "rear", as well as any adjectives and adverbs derived from them, are used in the sense of the orientation of the device presented in the graphics, in the usual way of application. However, such characteristics are not intended to in any way limit the intended use described or claimed in the claims.

Фиг. 1A показывает принципиальную схему электрического генератора 1 внутри корпуса 2 генератора. Генератор 1 имеет ось 3 вращения, проходящую в продольном направлении через корпус 2, как видно на виде сбоку по фиг. 1A. Нижняя часть 4 корпуса 2 образует оболочку для генератора 1, а также связанного с ним оборудования, и может в целом называться в данном документе корпусом ротора. Верхняя часть 5 корпуса 2 образует конструкции 6 впускного воздуховода, конструкцию выпускного воздуховода / глушителя 7, которая содержит модуль 10 обработки выпускаемого воздуха (фиг. 1B), и многостворчатые оконные клапаны 8 выпускного воздуховода для выпуска воздуха из корпуса 2. Это лучше всего видно на виде в аксиальном поперечном разрезе по фиг. 1B.Fig. 1A shows a circuit diagram of an electrical generator 1 inside a generator housing 2. The generator 1 has an axis of rotation 3 extending in the longitudinal direction through the housing 2, as seen in the side view of FIG. 1A. The lower part 4 of the housing 2 forms the envelope for the generator 1 as well as its associated equipment, and may be referred to generically herein as the rotor housing. The upper part 5 of the body 2 forms the intake duct structures 6, the exhaust duct/silencer structure 7 which contains the exhaust air treatment module 10 (FIG. 1B), and the exhaust duct multi-leaf window flaps 8 for venting the air from the body 2. This is best seen in the axial cross-sectional view of FIG. 1b.

Вентиляционный / охлаждающий воздух подается к осевым торцам генератора 1 из конструкций 6 впускного воздуховода и проходит в осевом направлении вдоль вентиляционных прорезей в роторе 9 генератора 1. Из вентиляционных прорезей ротора воздух выходит при вращательном движении ротора и проходит через глушитель 7 / модуль обработки выпускаемого воздуха 10 и через выпускные многостворчатые оконные клапаны 8.Ventilation / cooling air is supplied to the axial ends of the generator 1 from the structures 6 of the intake air duct and passes in the axial direction along the ventilation slots in the rotor 9 of the generator 1. The air leaves the ventilation slots of the rotor during the rotational movement of the rotor and passes through the muffler 7 / exhaust air processing module 10 and through outlet multi-leaf window valves 8.

Во вращающейся электрической машине, такой как электрический генератор 1, аэроакустический шум возникает по меньшей мере частично по причине высокоскоростных струй воздуха, выходящих из вентиляционных прорезей ротора. Указанный аэроакустический шум может иметь сильный низкочастотный компонент и может быть особенно сильным на двойной рабочей частоте генератора. Могут существовать также гармонические колебания более высокого порядка, в зависимости от количества вентиляционных прорезей ротора и расстояния между ними. В модуле 10 обработки выпускаемого воздуха этот шум ослабляется рассеивающими глушителями, содержащими шумопоглотители 11 щелевого типа. Как видно на фиг. 1B, некоторое количество шумопоглотителей 11 щелевого типа проходят по направлению вверх от нижней части 4 корпуса 2 генератора по направлению к верхней части модуля 10 обработки выпускаемого воздуха, где расположены выпускные многостворчатые оконные клапаны 8. Шумопоглотители 11 щелевого типа образуют выпускные каналы 12 для потока воздуха в пространствах между ними, которые направляют выпускаемый воздух в многостворчатые оконные клапаны 8. Шумопоглотители 11 щелевого типа содержат несколько частей в каждой колонне, характеристики которых описаны ниже.In a rotating electrical machine, such as the electrical generator 1, aeroacoustic noise occurs at least in part due to high speed air jets emerging from the rotor vents. Said aeroacoustic noise may have a strong low frequency component and may be particularly strong at twice the operating frequency of the generator. Higher order harmonics may also exist, depending on the number of rotor vent slots and the distance between them. In the exhaust air treatment module 10, this noise is attenuated by diffuse silencers containing slot type silencers 11 . As seen in FIG. 1B, a number of slot-type sound absorbers 11 extend upward from the bottom 4 of the generator housing 2 towards the top of the exhaust air treatment module 10, where outlet multi-leaf window flaps 8 are located. spaces between them, which direct exhaust air to multi-leaf window flaps 8. Slot-type sound absorbers 11 contain several parts in each column, the characteristics of which are described below.

Шумопоглотители 11 щелевого типа показаны более подробно на фиг. 2. Каждый шумопоглотитель щелевого типа содержит звукопоглощающую колонну 20, содержащую первую часть 21, ближайшую к ротору / генератору 1, и вторую часть 22, расположенную дальше от ротора / генератора 1. Для удобства первую часть 21 можно считать расположенной «выше по потоку», то есть, ближе к источнику шума / источнику воздуха / ротору, а вторую часть 22 можно считать расположенной «ниже по потоку», то есть, дальше от источника шума / источника воздуха / ротора.The slot-type sound absorbers 11 are shown in more detail in FIG. 2. Each slot type silencer comprises a sound absorbing column 20 comprising a first part 21 closest to the rotor/generator 1 and a second part 22 further away from the rotor/generator 1. For convenience, the first part 21 can be considered to be located "upstream", that is, closer to the noise source/air source/rotor, and the second part 22 can be considered "downstream", that is, farther from the noise source/air source/rotor.

Первая часть 21 содержит первый звукопоглощающий материал, который предпочтительно представляет собой пористый поглотитель, такой как вспененный материал или минеральная вата. Первая часть 21 звукопоглощающей колонны 20 может содержать раму, имеющую жесткие стороны 24, конструкционные опоры 26, такие как поперечные элементы, и поверхность 27, смежную с каналом 12 для потока воздуха, которая открывает звукопоглощающий материал для канала 12 для потока воздуха. Поверхность 27 может содержать открытый сетчатый барьер или перфорированную панель, удерживающую пористый поглотитель на месте внутри рамы первой части 21 звукопоглощающей колонны, и позволяющую воздуху перемещаться в конструкцию и из нее. Сетка может содержать, например, металлическую решетчатую конструкцию. В альтернативном варианте поверхность 27 может содержать твердый материал, позволяющий звуковой энергии проходить через нее в пористый поглотитель. В общем аспекте изобретения первая часть 21 содержит активный акустический поглотитель или активный звукопоглощающий блок.The first part 21 contains the first sound-absorbing material, which is preferably a porous absorber such as foam or mineral wool. The first part 21 of the sound absorbing column 20 may comprise a frame having rigid sides 24, structural supports 26 such as cross members, and a surface 27 adjacent to the air flow channel 12 which exposes the sound absorbing material to the air flow channel 12. The surface 27 may comprise an open mesh barrier or perforated panel to hold the porous absorber in place within the frame of the first acoustic column portion 21 and allow air to move in and out of the structure. The mesh may comprise, for example, a metal lattice structure. Alternatively, surface 27 may comprise a solid material to allow sound energy to pass through into the porous absorber. In a general aspect of the invention, the first part 21 comprises an active acoustic absorber or an active sound absorber.

Вторая часть 22 содержит микроперфорированную панель (МПП) 28, смежную с верхней частью (то есть, концом ниже по потоку) первой части 21, и полость 29 резонатора ниже по потоку от МПП 28. Вторая часть 22 эффективно образует реактивный акустический поглотитель или реактивный звукопоглощающий блок. Таким образом, вторая часть 22 может не содержать пористый звукопоглощающий материал, такой как вспененный материал или минеральная вата.The second part 22 comprises a microperforated panel (MPP) 28 adjacent to the upper part (i.e., the downstream end) of the first part 21 and a resonator cavity 29 downstream of the MPP 28. The second part 22 effectively forms a reactive acoustic absorber or a reactive sound absorber. block. Thus, the second part 22 may not contain a porous sound-absorbing material such as foam or mineral wool.

Также, согласно фиг. 4 и 5, звукопоглощающие колонны 20 могут содержать третью часть 23 выше, то есть, ниже по потоку от второй части 22. Третья часть 23 может содержать дополнительную конструкцию активного акустического поглотителя аналогично первой части 21.Also, according to FIG. 4 and 5, the acoustic columns 20 may comprise a third portion 23 upstream of, i.e., downstream of, the second portion 22. The third portion 23 may comprise an additional active acoustic absorber structure similar to the first portion 21.

Две или большее количество звукопоглощающих колонн 20 могут образовывать несколько каналов 12 для потока воздуха, каждый из которых проходит вдоль осевой длины ротора / генератора. Пример по фиг. 1B и фиг. 7 содержит четыре звукопоглощающие колонны 20, которые разделяют поток воздуха по пяти каналам 12 для потока воздуха.Two or more sound absorbing columns 20 may form a plurality of airflow channels 12, each of which extends along the axial length of the rotor/generator. The example of FIG. 1B and FIG. 7 contains four sound absorbing columns 20 which divide the airflow into five airflow channels 12.

Согласно фиг. 6, вторая часть 22 может содержать более одной МПП 28. В примере, показанном на фиг. 6, вторая часть 60 содержит первую МПП 61, смежную с концом ниже по потоку от первой части 21, полость 62 резонатора ниже по потоку от первой МПП 61 и вторую МПП 63 ниже по потоку от первой МПП 61, разделяющую полость 62 резонатора на две части. Эта конструкция будет обсуждаться более подробно позже.According to FIG. 6, the second part 22 may contain more than one MPP 28. In the example shown in FIG. 6, the second part 60 comprises a first MSB 61 adjacent to the downstream end of the first part 21, a resonator cavity 62 downstream of the first MSB 61, and a second MSB 63 downstream of the first MSB 61 dividing the resonator cavity 62 into two parts. . This construction will be discussed in more detail later.

Таким образом, в общем аспекте изобретения первая часть 21 (активный звукопоглощающий блок) звукопоглощающей колонны 20 может находиться между ротором / генератором 1 и второй частью 22 (реактивным звукопоглощающим блоком) звукопоглощающей колонны 20. Вторая часть 22 звукопоглощающей колонны 20 может находиться между первой частью 21 и второй частью 23.Thus, in the general aspect of the invention, the first part 21 (active sound absorbing block) of the sound absorbing column 20 may be located between the rotor / generator 1 and the second part 22 (reactive sound absorbing block) of the sound absorbing column 20. The second part 22 of the sound absorbing column 20 may be located between the first part 21 and the second part 23.

Микроперфорированная панель или панели 28, 61, 63 предпочтительно выполнены с возможностью оптимизации акустических характеристик глушителя / конструкции 7 выпускного воздуховода для конкретного применения, например, конкретной используемой вращающейся электрической машины. Конструкция глушителя предпочтительно настроена на широкое пиковое значение поглощения от 80 Гц до 180 Гц или конкретнее может быть настроена на пиковое значение поглощения от 100 Гц до 120 Гц или на одну из этих частот. Использование двойных микроперфорированных панелей 61, 63 как на фиг. 6 может обеспечить более широкое пиковое значение поглощения от 60 Гц до 300 Гц или конкретнее может быть настроено на пиковое значение поглощения от 100 Гц до 120 Гц.The micro-perforated panel or panels 28, 61, 63 are preferably configured to optimize the acoustic performance of the muffler/exhaust duct structure 7 for the particular application, eg the particular rotary electric machine being used. The silencer design is preferably tuned to a wide peak absorption value of 80 Hz to 180 Hz, or more specifically, can be tuned to a peak absorption value of 100 Hz to 120 Hz, or one of these frequencies. The use of double micro-perforated panels 61, 63 as in FIG. 6 can provide a wider peak absorption value from 60 Hz to 300 Hz, or more specifically can be adjusted to a peak absorption value from 100 Hz to 120 Hz.

Было обнаружено, что введение второй части 22 в звукопоглощающую колонну 20, то есть, образование полости 62 резонатора и МПП 28, 61, 63, существенно улучшает акустические характеристики узла 10 обработки выпускаемого воздуха, поглощающего аэроакустический шум, создаваемый высокоскоростными струями воздуха, выходящими из вентиляционных прорезей ротора, который имеет сильный низкочастотный компонент, особенно сильный на двойной рабочей частоте генератора. Гармонические колебания более высокого порядка, зависящие от количества вентиляционных прорезей на роторе и расстояния между ними, более эффективно ослабляются рассеивающими активными глушителями первой и (в качестве варианта) третьей части 21, 23.It has been found that the introduction of the second part 22 into the sound-absorbing column 20, that is, the formation of the cavity 62 of the resonator and the MPP 28, 61, 63, significantly improves the acoustic characteristics of the exhaust air processing unit 10, which absorbs aeroacoustic noise created by high-speed air jets emerging from ventilation slotted rotor which has a strong low frequency component, especially strong at twice the operating frequency of the generator. Higher harmonic vibrations, depending on the number of ventilation slots on the rotor and the distance between them, are more effectively attenuated by the dissipative active silencers of the first and (as an option) of the third part 21, 23.

Испытания показали, что первая и третья части 21, 23, содержащие пористые материалы, эффективны при поглощении частот выше 200 Гц с хорошими широкополосными характеристиками, но могут быть сравнительно менее оптимальными для подавления шума на рабочих частотах обычных генераторов 50 Гц и 60 Гц, а особенно на их первых гармониках 100 Гц и 120 Гц, в частности, измеряемых на выпускных многостворчатых оконных клапанах 8.Tests have shown that the first and third parts 21, 23 containing porous materials are effective at absorbing frequencies above 200 Hz with good broadband performance, but may be comparatively less optimal for noise suppression at conventional generator operating frequencies of 50 Hz and 60 Hz, and especially at their first harmonics of 100 Hz and 120 Hz, in particular as measured on outlet multi-leaf window valves 8.

Фиг. 7 показывает возможную конструкцию верхней части модуля 10 обработки выпускаемого воздуха. В этой конструкции некоторые или все из звукопоглощающих колонн 20 с первой частью 21 (не видна), второй частью 22, содержащей МПП 28 (или МПП 61, 63) и полость 62 резонатора, и третьей частью 23 могут дополнительно содержать поперечную четвертую часть 70, направляющую потоки воздуха в каналы 12 потоков воздуха в боковом направлении наружу к многостворчатым оконным клапанам 8. Поперечные четвертые части 70 могут содержать большее количество первого звукопоглощающего материала, предпочтительно пористого поглотителя, такого как вспененный материал или минеральная вата. Дополнительный активный поглощающий материал 71 может быть предусмотрен на верхней стенке верхней части 5 корпуса 2.Fig. 7 shows a possible construction of the upper part of the exhaust air treatment module 10 . In this design, some or all of the sound-absorbing columns 20 with a first part 21 (not visible), a second part 22 containing an MPP 28 (or MPP 61, 63) and a resonator cavity 62, and a third part 23 may further comprise a transverse fourth part 70, directing airflows into the airflow channels 12 laterally outward to the multi-leaf window flaps 8. The transverse quarters 70 may comprise a larger amount of a first sound-absorbing material, preferably a porous absorber such as foam or mineral wool. Additional active absorbent material 71 may be provided on the upper wall of the upper part 5 of the body 2.

Фиг. 8 представляет иллюстрацию свойств ослабления шума узла 10 модуля обработки выпускаемого воздуха, аналогичного конструкциям, описанным выше, но без использования реактивных акустических поглощающих конструкций второй части 22, содержащих МПП 28, 61, 63 и полости 29, 62 резонатора. Это ясно показывает, что основная конструкция, использующая только материал активного поглотителя, эффективна на высоких частотах, но имеет относительно слабые характеристики на низких частотах, на которых доминирует аэроакустический шум от вентиляционных прорезей ротора. Это создавало видимость преобладания уровней шума на двойной рабочей частоте генератора. На графике, показывающем измеренные уровни звукового давления, более высокий из трех столбцов для каждого спектрального диапазона шума представляет уровни шума в источнике ротора / генератора (то есть, выше по потоку от глушителя); следующий более низкий столбец для каждого спектрального диапазона шума представляет уровни шума на конце ниже по потоку от глушителя / модуля обработки выпускаемого воздуха. Наиболее низкий столбец для каждого спектрального диапазона шума представляет уровни шума в многостворчатых оконных клапанах. Fig. 8 is an illustration of the noise attenuation properties of the exhaust air processing module assembly 10, similar to the structures described above, but without the use of reactive acoustic absorbing structures of the second part 22, comprising MPPs 28, 61, 63 and resonator cavities 29, 62. This clearly shows that the basic design, using only active absorber material, is effective at high frequencies, but has relatively poor performance at low frequencies, which are dominated by aeroacoustic noise from the rotor vents. This created the appearance of a predominance of noise levels at twice the operating frequency of the generator. In a graph showing the measured sound pressure levels, the higher of the three bars for each noise spectral range represents the noise levels at the source of the rotor/generator (i.e., upstream of the muffler); the next lower bar for each noise spectral range represents the noise levels at the downstream end of the muffler/exhaust air treatment module. The lowest bar for each noise spectral range represents the noise levels in the multileaf window valves.

Реактивные акустические поглотители, то есть, вторые части 22 звукопоглощающих колонн 20, содержащие МПП 28, 61, 63 и полости 29, 62 резонатора, могут быть оптимально выполнены с возможностью ослабления средних частот диапазона 100 Гц и 125 Гц (или других целевых диапазонов согласно конструкции и частоте вращения генератора / ротора), и таким образом общие акустические характеристики узла глушителя существенно улучшаются без существенного воздействия на поток воздуха.Reactive acoustic absorbers, that is, the second parts 22 of the sound absorbing columns 20, containing the MPP 28, 61, 63 and resonator cavities 29, 62, can be optimally configured to attenuate the middle frequencies of the 100 Hz and 125 Hz range (or other target ranges according to the design and generator/rotor speed) and thus the overall acoustic performance of the muffler assembly is significantly improved without significant impact on air flow.

Каждая микроперфорированная панель 28, 61, 63 содержит тонкую пластину, оболочку или мембрану с совокупностью отверстий. Активный пористый материал не нужен в полости 29, 62 резонатора. Основной механизм поглощения может быть представлен сопротивлением, оказываемым благодаря потерям на трение в отверстиях панелей 28, 61, 63, когда молекулы воздуха перемещаются назад и вперед под влиянием звукового давления. Воздух совместно вибрирует в виде массы в многочисленных смежных отверстиях с воздухом в промежуточном пространстве между поглотителем и обычно жесткой задней стенкой, действующей в качестве пружины, аналогично резонатору Гельмгольца. Образовав закрытое пространство за МПП 28, 61, 63, можно создать мультимодальный акустический резонанс. Моды резонатора, которые связаны с движением воздуха внутри микроперфорационных отверстий, вносят свой вклад в поглощение звука. МПП и материал, образующий полость, могут быть выполнены из любого подходящего материала, имеющего необходимую жесткость, придающую требуемые свойства акустической камеры. В одном примере стенки полости 29, 62 резонатора выполнены из нержавеющей стали толщиной от 1,2 мм до 3 мм, обеспечивающей необходимую жесткость. Each micro-perforated panel 28, 61, 63 contains a thin plate, shell or membrane with a plurality of holes. Active porous material is not needed in cavity 29, 62 of the resonator. The main absorption mechanism can be represented by the resistance due to frictional losses in the openings of the panels 28, 61, 63 when air molecules move back and forth under the influence of sound pressure. Air co-vibrates as a mass in numerous adjacent holes with air in the intervening space between the absorber and the usually rigid back wall acting as a spring, similar to a Helmholtz resonator. Having formed a closed space behind the MPP 28, 61, 63, it is possible to create a multimodal acoustic resonance. The resonator modes, which are associated with the movement of air within the microperforations, contribute to sound absorption. The MPP and the material forming the cavity can be made from any suitable material having the necessary rigidity to impart the desired properties of the acoustic chamber. In one example, the walls of the cavity 29, 62 of the resonator are made of stainless steel with a thickness of 1.2 mm to 3 mm, providing the necessary rigidity.

Перфорированные панели 28, 61, 63 могут быть выполнены с возможностью оптимизации акустического поглощения модуля 10 обработки выпускаемого воздуха. Могут быть предусмотрены поры диаметром порядка миллиметров или даже сантиметров с малым акустическим сопротивлением и высокой реактивностью или субмиллиметрового размера, обеспечивающие высокое акустическое сопротивление. Предпочтительно диаметры отверстий выбирают так, чтобы они были того же порядка величины, что акустический граничный слой устойчивого потока в отверстиях, что позволяет оптимальным образом гасить усиленные резонансом вибрации в отверстиях.The perforated panels 28, 61, 63 can be configured to optimize the acoustic absorption of the exhaust air treatment module 10. Pores with a diameter of the order of millimeters or even centimeters can be provided with low acoustic resistance and high reactivity or submillimeter size, providing high acoustic resistance. Preferably, the diameters of the holes are chosen so that they are of the same order of magnitude as the acoustic boundary layer of steady flow in the holes, which allows the resonance-enhanced vibrations in the holes to be optimally damped.

Геометрический параметр, который играет наиболее важную роль в настройке характеристик МПП, представляет собой глубину полости резонатора, которая управляет скоростью молекул воздуха в отверстиях. Поглотители МПП наиболее эффективны, когда скорость частиц высока, поскольку это максимизирует вязкое трение в отверстиях. Поскольку над звукопоглощением поглотителя МПП преобладает резонанс вибрации воздушных масс, как в перфорационных отверстиях, так и в полости за ними оно ограничено областью резонансной частоты, следовательно, его диапазон частот может быть относительно узким. The geometric parameter that plays the most important role in tuning the characteristics of the MPP is the depth of the resonator cavity, which controls the speed of air molecules in the holes. MPP absorbers are most effective when the particle velocity is high as this maximizes the viscous friction in the orifices. Since the sound absorption of the MPP absorber is dominated by the resonance of the vibration of air masses, both in the perforations and in the cavity behind them, it is limited by the resonant frequency region, therefore, its frequency range can be relatively narrow.

Типичный гармонический анализ коэффициента поглощения звука при нормальном падении для поглотителя МПП показан на фиг. 9. Для этого поглотителя МПП 28 имеет перфорационные отверстия диаметром 0,8 мм, толщину панели МПП 1,5 мм, отношение перфорации (отношение общей площади отверстий к общей площади пластины) 0,4% и глубину полости резонатора 300 мм. Пиковое значение поглощения может быть предусмотрено приблизительно при 100 Гц или 120 Гц, таким образом представляя собой оптимизированное значение для международных эксплуатационных требований для генераторов, которые вырабатывают переменный ток частотой 50 Гц или 60 Гц. Пиковое значение поглощения может быть предусмотрено также при любой подходящей частоте вращающейся электрической машины, например, пиковое значение поглощения при частоте электропитания ротора или его гармонических колебаний.A typical harmonic analysis of the normal incidence sound absorption coefficient for an MPP absorber is shown in FIG. 9. For this absorber, MPP 28 has perforations with a diameter of 0.8 mm, an MPP panel thickness of 1.5 mm, a perforation ratio (the ratio of the total area of the holes to the total area of the plate) of 0.4%, and a resonator cavity depth of 300 mm. The peak absorption value can be provided at approximately 100 Hz or 120 Hz, thus representing an optimized value for international performance requirements for generators that produce 50 Hz or 60 Hz alternating current. The peak absorption value can also be provided at any suitable frequency of the rotating electric machine, for example, the peak absorption value at the power supply frequency of the rotor or its harmonics.

Были разработаны два дополнительных потенциальных поглотителя МПП, для которых прогнозировались высокие коэффициенты поглощения звука при нормальном падении на частоте 100 Гц и 120 Гц. Размеры двух указанных МПП представлены ниже.Two additional potential absorbers of the MPP were developed, for which high sound absorption coefficients were predicted at normal incidence at a frequency of 100 Hz and 120 Hz. The dimensions of the two indicated MPPs are presented below.

ТипType of Диаметр отверстий (мм)Hole diameter (mm) Толщина панели (мм)Panel thickness (mm) Отношение перфорации (%)Perforation ratio (%) 1one 0,90.9 0,80.8 0,250.25 22 1,01.0 1,01.0 0,210.21

Прогнозируемые коэффициенты поглощения звука при нормальном падении для указанных двух типов поглотителей МПП, оба из которых имеют глубину полости 300 мм, показаны на фиг. 10, при этом тип 1 представляет кривую 101, а тип 2 представляет кривую 102.The predicted normal-incidence sound absorption coefficients for these two types of MPP absorbers, both of which have a cavity depth of 300 mm, are shown in FIG. 10, with type 1 representing curve 101 and type 2 representing curve 102.

Также согласно фиг. 6, полость 29, 62 резонатора может быть разделена на совокупность отсеков, перпендикулярных направлению потока воздуха в глушителе, с перегородками 65, расположенными на расстоянии друг от друга вдоль ширины полости (например, перегородками, которые перпендикулярны плоскости МПП 28, 61). Поглощение звука волн, падающих под скользящим углом (волн, распространяющихся параллельно МПП 28, 61) может быть менее эффективным, если полость 29, 62 резонатора не имеет перегородок. Однако, волны, которые распространяются перпендикулярно МПП, ослабляются равным образом без перегородок в полости. Исследования показывают, что разделение полости перегородками препятствует распространению волн за МПП 28, 61 и заставляет МПП вести себя подобно традиционному поглотителю с локальной реакцией. Предпочтительно расстояние между смежными перегородками 65 должно быть как минимум меньше половины длины акустической волны. Типовая конструкция имеет перегородки шириной 300 мм. Also according to FIG. 6, cavity 29, 62 of the resonator may be divided into a plurality of compartments perpendicular to the direction of air flow in the muffler, with baffles 65 spaced apart along the width of the cavity (for example, baffles that are perpendicular to the plane of the MFP 28, 61). The sound absorption of waves incident at a grazing angle (waves propagating parallel to the MPP 28, 61) may be less effective if the cavity 29, 62 of the resonator does not have baffles. However, waves that propagate perpendicular to the MPP are equally attenuated without baffles in the cavity. Studies show that dividing the cavity with baffles prevents waves from propagating behind the MBP 28, 61 and causes the MBP to behave like a traditional absorber with a local response. Preferably, the distance between adjacent baffles 65 should be at least less than half the acoustic wavelength. The standard design has partitions 300 mm wide.

В проиллюстрированных конструкциях акустическая волна давления должна распространяться перпендикулярно МПП, а, следовательно, перегородки могут быть не нужны. Однако, для устранения любого потенциального риска ухудшения характеристик по причине падения акустических волн под случайным / скользящим углом, задняя полость была разделена перегородками на пять отдельных полостей 62a, 62b … 62e, как показано на фиг. 6. Это имеет дополнительное преимущество упрочнения конструкции, в частности, когда ширина конструкции проходит вдоль существенной части осевой длины генератора, как изображено на фиг. 1. В альтернативной конфигурации отдельные шумопоглотители 11 щелевого типа уменьшенной ширины могут быть развернуты в ряд вдоль осевой длины генератора. In the illustrated designs, the acoustic pressure wave should propagate perpendicular to the MFP, and hence baffles may not be needed. However, to eliminate any potential risk of performance degradation due to acoustic waves falling at a random/gliding angle, the rear cavity was partitioned into five separate cavities 62a, 62b ... 62e, as shown in FIG. 6. This has the additional advantage of strengthening the structure, in particular when the width of the structure extends along a substantial portion of the axial length of the generator, as shown in FIG. 1. In an alternative configuration, individual reduced width slot-type sound absorbers 11 may be deployed in a row along the axial length of the generator.

Снова согласно фиг. 3, дополнительного улучшения ослабления шума можно достигнуть путем регулирования расстояния 30 между первой частью 21 и второй частью 22 звукопоглощающих колонн 20. В предпочтительном варианте реализации изобретения было обнаружено, что наибольшее ослабление шума достигается с расстоянием 25 мм между первой частью 21 и второй частью 22. Расстояние между первой частью 21 и второй частью 22 (а также между второй частью 22 и третьей частью 23, когда это применимо) можно поддерживать, привинтив первую, вторую и третью часть к не показанной опорной раме. Again according to FIG. 3, a further improvement in noise attenuation can be achieved by adjusting the distance 30 between the first part 21 and the second part 22 of the acoustic columns 20. In the preferred embodiment of the invention, it has been found that the greatest noise attenuation is achieved with a distance of 25 mm between the first part 21 and the second part 22. The distance between the first part 21 and the second part 22 (and also between the second part 22 and the third part 23 when applicable) can be maintained by screwing the first, second and third parts to a not shown support frame.

В целом, два или даже большее количество реактивных поглотителей могут быть образованы второй частью 22 звукопоглощающих колонн 20, причем указанные реактивные поглотители расположены последовательно в направлении потока воздуха. Например, согласно фиг. 2, нижняя вторая часть 22 может быть выполнена в виде поглотителя МПП, настроенного на ослабление на первой частоте, например, 50 Гц или 100 Гц, а верхняя вторая часть 22a может быть выполнена в виде поглотителя МПП, настроенного на ослабление на второй частоте, например, 60 Гц или 120 Гц. Однако, было обнаружено, что для рассматриваемых частот, в том числе 100 Гц и 120 Гц, и с глубиной полостей в диапазоне 260-300 мм большую часть акустической энергии поглощают первые два поглотителя МПП, и добавление дополнительных реактивных поглотителей после второго может не вносить значительный вклад в дополнительное ослабление шума. Однако отсутствие дополнительных реактивных поглотителей может способствовать уменьшению сопротивления потока воздуха и тем самым уменьшать ожидаемый перепад давления на противоположных концах модуля обработки выпускаемого воздуха. Таким образом, два установленных последовательно реактивных поглотителя могут составлять оптимальное количество во многих обстоятельствах.In general, two or even more reactive absorbers may be formed by the second part 22 of sound absorbing columns 20, said reactive absorbers being arranged in series in the airflow direction. For example, according to FIG. 2, the lower second part 22 may be in the form of an FLS absorber tuned to attenuate at a first frequency, for example 50 Hz or 100 Hz, and the upper second part 22a may be in the form of an FLS absorber tuned to attenuate at a second frequency, for example , 60Hz or 120Hz. However, it was found that for the considered frequencies, including 100 Hz and 120 Hz, and with cavity depths in the range of 260-300 mm, most of the acoustic energy is absorbed by the first two MPP absorbers, and adding additional reactive absorbers after the second one may not contribute significantly contribution to additional noise attenuation. However, the absence of additional reactive absorbers may help to reduce the resistance to air flow and thereby reduce the expected pressure drop at opposite ends of the exhaust air treatment module. Thus, two reactive absorbers in series may constitute the optimal number in many circumstances.

В показанных примерах было обнаружено, что размер глубины полостей, который обеспечивает оптимальное ослабление шума на 100 Гц и 120 Гц, для обоих типов поглотителя МПП составляет 260 мм для полости выше по потоку и 300 мм для полости ниже по потоку.In the examples shown, it was found that the size of the cavity depth that provides optimal noise attenuation at 100 Hz and 120 Hz for both types of MPP absorber is 260 mm for the upstream cavity and 300 mm for the downstream cavity.

Дополнительное усовершенствование глушителя можно выполнить, уделив внимание конструкционной согласованности стенок полости поглотителя МПП. Блоки 22 поглотителей МПП предпочтительно должны иметь достаточно жесткую механическую конструкцию, не деформирующуюся и не гнущуюся во время работы, и предпочтительно должны быть механически изолированы от корпуса выпускного глушителя, чтобы избежать передачи любых вибраций от самого корпуса. An additional improvement of the muffler can be performed by paying attention to the structural consistency of the walls of the MPP absorber cavity. The MPP absorber units 22 should preferably be mechanically rigid enough not to deform or flex during operation, and should preferably be mechanically isolated from the exhaust silencer housing to avoid transmission of any vibrations from the housing itself.

Как видно на фиг. 10, прогнозируемые коэффициенты поглощения при нормальном падении двух типов МПП (определенных выше как тип 1 и тип 2) могут иметь относительно узкий диапазон частот поглощения, и это может приводить к менее оптимальному ослаблению шума на 200 Гц и 240 Гц, а также потенциально на более высоких частотах. Диапазон частот поглощения МПП можно улучшить с помощью конструкции с двухслойной МПП, как проиллюстрировано на фиг. 6 и фиг. 11.As seen in FIG. 10, the predicted normal incidence absorption coefficients of the two types of MPPs (defined above as type 1 and type 2) can have a relatively narrow range of absorption frequencies, and this can lead to less than optimal noise attenuation at 200 Hz and 240 Hz, and potentially more high frequencies. The absorption frequency range of the FCM can be improved with a two-layer FCM design, as illustrated in FIG. 6 and FIG. eleven.

Согласно фиг. 11 и 13, прогнозируемые коэффициенты поглощения звука при нормальном падении для поглотителя с двухслойной МПП, показанного на фиг. 11, имеющего диаметр отверстий МПП = 0,3 мм, толщину МПП = 1 мм, отношение перфорации = 1,5%, и с двумя пластинами, расположенными на расстоянии 50 мм друг от друга (D1) в полости глубиной 300 мм (D2), обеспечивают спектр 130 коэффициента поглощения, показанный на фиг. 13. According to FIG. 11 and 13 predicted normal-incidence sound absorption coefficients for the double-layer MCM absorber shown in FIG. 11 having an MPP hole diameter = 0.3 mm, an MPP thickness = 1 mm, a perforation ratio = 1.5%, and with two plates spaced 50 mm apart (D1) in a cavity 300 mm deep (D2) , provide an absorption coefficient spectrum 130 shown in FIG. 13.

Другой способ улучшения диапазона частот заключается в использовании полости 120 с несколькими каналами или проходами 121, 122, 123, как показано на фиг. 12. Глубину отдельных каналов можно регулировать, ослабляя конкретную частоту, при этом увеличение глубины канала обеспечивает поглощение более низкой частоты, следовательно, достигается поглощение более широкого диапазона частот. Коэффициент поглощения звука при нормальном падении для МПП с диаметром отверстий 0,3 мм, толщиной МПП = 1 мм, отношением перфорации = 1,5% и с глубиной первой полости D1 = 150 мм; глубиной второй полости D2 = 225 мм и глубиной третьей полости D3 = 300 мм обеспечивает спектр 131 коэффициента поглощения, показанный на фиг. 13. Таким образом, в общем аспекте изобретения полость резонатора может быть разделена на совокупность отсеков 121, 122, 123, имеющих различную глубину D1, D2, D3.Another way to improve the frequency range is to use a cavity 120 with multiple channels or passages 121, 122, 123, as shown in FIG. 12. The depth of individual channels can be adjusted to attenuate a specific frequency, while increasing the channel depth provides absorption of a lower frequency, hence absorption of a wider range of frequencies is achieved. Sound absorption coefficient at normal incidence for MPP with hole diameter 0.3 mm, MPP thickness = 1 mm, perforation ratio = 1.5% and first cavity depth D1 = 150 mm; depth of the second cavity D2 = 225 mm and depth of the third cavity D3 = 300 mm provides the absorption coefficient spectrum 131 shown in FIG. 13. Thus, in the general aspect of the invention, the cavity of the resonator can be divided into a plurality of compartments 121, 122, 123 having different depths D1, D2, D3.

Хотя описанные варианты реализации изобретения приводят примеры глушителя, который, в частности, настроен на поглощение аэроакустического шума от вентиляционных прорезей на роторе генератора, следует понимать, что указанный глушитель можно адаптировать для обеспечения звукопоглощения по отношению к любым деталям вращающейся электрической машины, которые имеют склонность создавать периодические перемещения воздуха в результате вращения.While the described embodiments of the invention provide examples of a muffler that is specifically tuned to absorb aeroacoustic noise from vent slots on a generator rotor, it should be understood that said muffler can be adapted to provide sound absorption against any parts of a rotating electrical machine that tend to create periodic movement of air as a result of rotation.

Другие варианты реализации изобретения заведомо входят в объем прилагаемой формулы изобретения.Other embodiments of the invention are expressly included in the scope of the appended claims.

Claims (28)

1. Вращающаяся электрическая машина, содержащая:1. A rotating electrical machine, comprising: ротор, расположенный внутри корпуса ротора;a rotor located inside the rotor housing; канал для потока воздуха, проходящий от корпуса ротора к глушителю и через него к выпускному отверстию, a channel for air flow from the rotor housing to the muffler and through it to the outlet, причем глушитель содержит по меньшей мере один канал для потока воздуха, расположенный смежно с по меньшей мере одной звукопоглощающей колонной, содержащей первую часть, содержащую внутри первый звукопоглощающий материал, и вторую часть, содержащую микроперфорированную панель (МПП) и полость резонатора. moreover, the muffler contains at least one channel for air flow located adjacent to at least one sound-absorbing column, containing the first part containing the first sound-absorbing material inside, and the second part containing the microperforated panel (MPP) and the cavity of the resonator. 2. Вращающаяся электрическая машина по п.1, отличающаяся тем, что глушитель содержит указанный по меньшей мере один канал для потока воздуха, образованный между двумя из звукопоглощающих колонн.2. The rotary electric machine according to claim 1, characterized in that the silencer comprises said at least one air flow channel formed between two of the sound absorbing columns. 3. Вращающаяся электрическая машина по п.1, отличающаяся тем, что звукопоглощающая колонна дополнительно содержит третью часть, содержащую внутри звукопоглощающий материал.3. The rotary electric machine according to claim 1, characterized in that the sound-absorbing column further comprises a third part containing sound-absorbing material inside. 4. Вращающаяся электрическая машина по п.1, отличающаяся тем, что содержит вторую МПП в полости резонатора.4. A rotating electric machine according to claim 1, characterized in that it contains a second MPP in the cavity of the resonator. 5. Вращающаяся электрическая машина по п.1, отличающаяся тем, что полость резонатора разделена на совокупность отсеков, перпендикулярных направлению канала для потока воздуха после колонны.5. Rotating electric machine according to claim 1, characterized in that the cavity of the resonator is divided into a plurality of compartments perpendicular to the direction of the channel for air flow after the column. 6. Вращающаяся электрическая машина по п.1, отличающаяся тем, что полость резонатора разделена на совокупность отсеков, имеющих различную глубину.6. Rotating electric machine according to claim 1, characterized in that the cavity of the resonator is divided into a set of compartments having different depths. 7. Вращающаяся электрическая машина по п.1, отличающаяся тем, что вторая часть колонны настроена на пиковое значение поглощения от 80 Гц до 180 Гц или конкретнее от 100 Гц до 120 Гц.7. Rotating electric machine according to claim 1, characterized in that the second part of the column is tuned to a peak absorption value from 80 Hz to 180 Hz, or more specifically from 100 Hz to 120 Hz. 8. Вращающаяся электрическая машина по п.4, отличающаяся тем, что вторая часть колонны настроена на пиковое значение поглощения от 60 Гц до 300 Гц или конкретнее от 100 Гц до 120 Гц.8. Rotating electric machine according to claim 4, characterized in that the second part of the column is tuned to a peak absorption value from 60 Hz to 300 Hz, or more specifically from 100 Hz to 120 Hz. 9. Вращающаяся электрическая машина по п.1, отличающаяся тем, что вторая часть колонны настроена на пиковое значение поглощения при частоте электропитания ротора или его гармонических колебаний.9. Rotating electric machine according to claim 1, characterized in that the second part of the column is tuned to the peak absorption value at the power supply frequency of the rotor or its harmonic oscillations. 10. Вращающаяся электрическая машина по п.1, отличающаяся тем, что первый звукопоглощающий материал представляет собой пористый поглотитель.10. Rotating electric machine according to claim 1, characterized in that the first sound-absorbing material is a porous absorber. 11. Вращающаяся электрическая машина по п.10, отличающаяся тем, что пористый поглотитель представляет собой вспененный материал или минеральную вату.11. Rotating electric machine according to claim 10, characterized in that the porous absorber is a foam material or mineral wool. 12. Вращающаяся электрическая машина по п.1, отличающаяся тем, что первая часть звукопоглощающей колонны находится между ротором и второй частью звукопоглощающей колонны.12. Rotating electric machine according to claim 1, characterized in that the first part of the sound-absorbing column is located between the rotor and the second part of the sound-absorbing column. 13. Вращающаяся электрическая машина по п.3, отличающаяся тем, что первая часть звукопоглощающей колонны находится между ротором и второй частью звукопоглощающей колонны, а вторая часть находится между первой частью и третьей частью.13. Rotating electric machine according to claim 3, characterized in that the first part of the sound absorbing column is located between the rotor and the second part of the sound absorbing column, and the second part is located between the first part and the third part. 14. Вращающаяся электрическая машина по п.1, отличающаяся тем, что вращающаяся электрическая машина представляет собой генератор.14. Rotating electric machine according to claim 1, characterized in that the rotating electric machine is a generator. 15. Вращающаяся электрическая машина по п.2, отличающаяся тем, что содержит несколько звукопоглощающих колонн, образующих несколько каналов для потока воздуха, каждый из которых проходит вдоль осевой длины ротора.15. Rotating electric machine according to claim 2, characterized in that it contains several sound-absorbing columns, forming several channels for air flow, each of which runs along the axial length of the rotor. 16. Вращающаяся электрическая машина по п.1, отличающаяся тем, что МПП содержит перфорационные отверстия диаметром в диапазоне от 0,5 мм до 1,2 мм.16. Rotating electric machine according to claim 1, characterized in that the MPP contains perforations with a diameter in the range from 0.5 mm to 1.2 mm. 17. Вращающаяся электрическая машина по п.1, отличающаяся тем, что МПП содержит пластину толщиной от 0,5 мм до 2,5 мм.17. Rotating electric machine according to claim 1, characterized in that the MPP contains a plate with a thickness of 0.5 mm to 2.5 mm. 18. Вращающаяся электрическая машина по п.1, отличающаяся тем, что отношение общей площади перфорационных отверстий к общей площади пластины находится в диапазоне от 0,15% до 0,4%.18. Rotating electric machine according to claim 1, characterized in that the ratio of the total area of the perforations to the total area of the plate is in the range from 0.15% to 0.4%. 19. Вращающаяся электрическая машина по п.1, отличающаяся тем, что полость резонатора имеет глубину в диапазоне от 150 мм до 400 мм или от 200 мм до 400 мм. 19. Rotating electric machine according to claim 1, characterized in that the cavity of the resonator has a depth in the range from 150 mm to 400 mm or from 200 mm to 400 mm. 20. Способ борьбы с образованием аэродинамического шума от вентиляционного канала вращающейся электрической машины, расположенной внутри корпуса генератора, включающий следующие этапы:20. A method for combating the formation of aerodynamic noise from the ventilation duct of a rotating electric machine located inside the generator housing, including the following steps: расположение ротора внутри корпуса ротора;location of the rotor inside the rotor housing; предоставление канала для потока воздуха, проходящего от корпуса ротора к глушителю и через него к выпускному отверстию корпуса генератора, providing a channel for the flow of air passing from the rotor housing to the muffler and through it to the outlet of the generator housing, предоставление глушителя с по меньшей мере одним каналом для потока воздуха, расположенным смежно с по меньшей мере одной звукопоглощающей колонной,providing a silencer with at least one air flow channel located adjacent to at least one sound-absorbing column, пропускание охлаждающего воздуха вдоль указанного по меньшей мере одного канала для потока воздуха после первой части звукопоглощающей колонны, содержащей внутри первый звукопоглощающий материал, действующий в качестве активного акустического поглотителя, иpassing cooling air along said at least one air flow channel after the first part of the sound-absorbing column containing inside the first sound-absorbing material acting as an active acoustic absorber, and пропускание охлаждающего воздуха вдоль указанного по меньшей мере одного канала для потока воздуха после второй части звукопоглощающей колонны, содержащей микроперфорированную панель (МПП) и полость резонатора, действующие в качестве реактивного звукопоглотителя.passing cooling air along said at least one air flow channel after the second part of the sound-absorbing column, containing the micro-perforated panel (MPP) and the resonator cavity, acting as a reactive sound absorber.
RU2020117014A 2017-11-02 2018-11-01 Sound absorber of exhaust duct for rotating electric machine RU2775287C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1718127.2 2017-11-02
GB1718127.2A GB2568055B (en) 2017-11-02 2017-11-02 Air outlet sound absorber for a rotating electrical machine
PCT/GB2018/053166 WO2019086879A1 (en) 2017-11-02 2018-11-01 Air outlet sound absorber for a rotating electrical machine

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2022117343A Division RU2022117343A (en) 2017-11-02 2018-11-01 EXHAUST DUCT SOUND ABSORBER FOR ROTATING ELECTRIC MACHINE

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2020117014A RU2020117014A (en) 2021-12-02
RU2020117014A3 RU2020117014A3 (en) 2022-04-27
RU2775287C2 true RU2775287C2 (en) 2022-06-29

Family

ID=

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5453647A (en) * 1994-06-27 1995-09-26 General Electric Company Electric motor assembly with muffler bank
JP2001222065A (en) * 2000-02-07 2001-08-17 Sanyo Electric Co Ltd Electronic apparatus having cooling fan
RU2494266C2 (en) * 2011-09-19 2013-09-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тольяттинский государственный университет" Noise silencer (versions)

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5453647A (en) * 1994-06-27 1995-09-26 General Electric Company Electric motor assembly with muffler bank
JP2001222065A (en) * 2000-02-07 2001-08-17 Sanyo Electric Co Ltd Electronic apparatus having cooling fan
RU2494266C2 (en) * 2011-09-19 2013-09-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тольяттинский государственный университет" Noise silencer (versions)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6200945B2 (en) Acoustic structure with increased bandwidth suppression
US5625172A (en) Engine enclosure air inlet/discharge sound attenuator
US9253556B1 (en) Dissipative system for increasing audio entropy thereby diminishing auditory perception
US8240429B1 (en) System method and devices for windage noise damping in induction motor
RU2775287C2 (en) Sound absorber of exhaust duct for rotating electric machine
JP2016133226A (en) Noise eliminator of blower
US11715992B2 (en) Air outlet sound absorber for a rotating electrical machine
US11727911B2 (en) Device for reducing airborne and structure-borne sound
CN204402633U (en) A kind of adjustable silencing apparatus
JP3580810B1 (en) Sound absorbing device for very low frequency sound
KR101962404B1 (en) noise reduction
WO2022262301A1 (en) Sound insulation device suitable for filter capacitor in converter station
EP3153681B1 (en) Noise baffle
CN211666948U (en) Air duct silencing structure and electrical cabinet
KR20220130754A (en) Aircraft rotor system
RU157128U1 (en) COMBINED SILENCER OF AERODYNAMIC NOISE
JP3340855B2 (en) Silencer
JP6635836B2 (en) Pressure fluctuation reduction structure
CN112177982A (en) Noise reduction air duct and gas water heater
JP6635837B2 (en) Shaft structure
CN216044651U (en) Mining local ventilator with micro-perforated plate combined type noise elimination and reduction structure
CN113818964B (en) Diesel generating set silence case
KR102082666B1 (en) Blast Apparatus
CN115497443A (en) Spiral channel micro-perforation sound absorption device
JPH06146845A (en) Noise eliminating device