JPS6166544A - 振動・騒音低減装置 - Google Patents
振動・騒音低減装置Info
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- JPS6166544A JPS6166544A JP59185406A JP18540684A JPS6166544A JP S6166544 A JPS6166544 A JP S6166544A JP 59185406 A JP59185406 A JP 59185406A JP 18540684 A JP18540684 A JP 18540684A JP S6166544 A JPS6166544 A JP S6166544A
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- Japan
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- stator
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
- H02K5/24—Casings; Enclosures; Supports specially adapted for suppression or reduction of noise or vibrations
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/005—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion using electro- or magnetostrictive actuation means
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- Power Engineering (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は回転１に機の固定子鉄心の固有振動数と電磁力
波の周波数との共振時における振動・騒音を低減する振
動・騒音低減装置αに関する。
波の周波数との共振時における振動・騒音を低減する振
動・騒音低減装置αに関する。
交流電動機は、電気エネルギーを機械エネルギーに容易
に変換できることから汎用され、近年交流電動機を駆動
源とする各種機械においては、インバータを用いて速度
制御を行なうことが多くなってきている。しかしながら
、インバータによる速度制御においては、電圧及び電流
波形に歪みを生じ、交流電動機のステータ及びロータに
磁束高調波が発生し、その’ｉｌｌ： 嶽力により振動
、騒音が発生する。さらに、周波数内定の電」；電機に
おいては、固定子鉄心の固有振動数を避けて電磁力波の
周波数との共振を防いでいたが、インバータを用いた速
度制御においては周波数可変となる為、これが困難であ
る。
に変換できることから汎用され、近年交流電動機を駆動
源とする各種機械においては、インバータを用いて速度
制御を行なうことが多くなってきている。しかしながら
、インバータによる速度制御においては、電圧及び電流
波形に歪みを生じ、交流電動機のステータ及びロータに
磁束高調波が発生し、その’ｉｌｌ： 嶽力により振動
、騒音が発生する。さらに、周波数内定の電」；電機に
おいては、固定子鉄心の固有振動数を避けて電磁力波の
周波数との共振を防いでいたが、インバータを用いた速
度制御においては周波数可変となる為、これが困難であ
る。
従来、この様な振動を吸収する手段として、電動機の固
定子鉄心を固定子枠に弾性はって弾性支持するものが考
えられていたが、効果的に振動を吸収する弾性支持材は
、得られていなかった。
定子鉄心を固定子枠に弾性はって弾性支持するものが考
えられていたが、効果的に振動を吸収する弾性支持材は
、得られていなかった。
本発明は、圧電素子の圧電性を利用して回転電機の振動
・騒音を低減する振動・騒音低減装置を提供することを
目的とする。
・騒音を低減する振動・騒音低減装置を提供することを
目的とする。
本発明は圧電素子に力を加えると電圧が発生し逆に電圧
を加えると力が発生するという圧電素子の圧電性を利用
して成されたものであり、固定子鉄心とステータフレー
ムとの間に圧電素子を複数個介在させ、この圧電素子に
かかる電圧を制御して回転電機の振動及び騒音を低減す
る振動・騒音低減装置δにある。
を加えると力が発生するという圧電素子の圧電性を利用
して成されたものであり、固定子鉄心とステータフレー
ムとの間に圧電素子を複数個介在させ、この圧電素子に
かかる電圧を制御して回転電機の振動及び騒音を低減す
る振動・騒音低減装置δにある。
〔発明の実施Ｉ９１＋ 、１
本発明を第１図乃至第４図に示す一実施例を参照して説
明する。第１図は回転電機の断面図であり、第２図はそ
のｆｆ−１断面図である。図において１は回転子、２は
固定子、３はステータフレームであり、固定子２とステ
ータフレーム３の間には圧電素子４が等配分に複数個介
挿される。
明する。第１図は回転電機の断面図であり、第２図はそ
のｆｆ−１断面図である。図において１は回転子、２は
固定子、３はステータフレームであり、固定子２とステ
ータフレーム３の間には圧電素子４が等配分に複数個介
挿される。
第３図は圧電素子にかかる電圧を制御する制御手段のブ
ロック図である。図において４８乃至４ｈは圧電素子で
あり、この圧電素子４からの電気信号Ｓｔは周波数が変
化する度に切換スイッチ５により１素子分ずつ１に圧検
出手段ｌＯに送られる。この電圧検出回路１０に送られ
た電気信号８１はアンプ１１、電圧計１２を介してレベ
ル判定器１３に送られる。
ロック図である。図において４８乃至４ｈは圧電素子で
あり、この圧電素子４からの電気信号Ｓｔは周波数が変
化する度に切換スイッチ５により１素子分ずつ１に圧検
出手段ｌＯに送られる。この電圧検出回路１０に送られ
た電気信号８１はアンプ１１、電圧計１２を介してレベ
ル判定器１３に送られる。
レベル判定器１３では、この電気信号の実効値Ｅと振動
が小さいときの実効箇ｇｏとを比較し、Ｅ≧Ｅ。
が小さいときの実効箇ｇｏとを比較し、Ｅ≧Ｅ。
となったときに振動が大きいと判断し、周波数分析器１
４で周波数分析する。
４で周波数分析する。
この周波数分析器１４での分析結果を第４図に示す。（
ａ）は振動が小さい場合で、（ｂ）が振動の大きい場合
である。これより振動が大きい場合にはある周波数ｆで
電圧が高くなっていることがわかり、この周波数ｆが振
動の周波数に相当する。
ａ）は振動が小さい場合で、（ｂ）が振動の大きい場合
である。これより振動が大きい場合にはある周波数ｆで
電圧が高くなっていることがわかり、この周波数ｆが振
動の周波数に相当する。
この様に、周波数分析器１４で電圧が商い周波数ｆが検
出されると、周波数ｆと各素子４の位相がメモ！Ｊ−１
５に記憶され、全素子についての記憶終了後にメモリー
１５からの信号により発振器２１が周波数ｆで発振する
。この発振器２１から出る周波数ｆの電気信号Ｓ２はメ
モリー１５からの位相信号を受は位相器２２によって各
圧電素子４からの電気信号Ｓ１の位相に対して１８０１
１位相をすらされてアンプ２３に送られる。アンプ２３
には電気信号Ｓｌの実効値を示す信号が電圧計１２から
メモＩＪ−１６を介し、メモリー１５に同期して送られ
、電気信号Ｓ２はこの信号により圧電素子に要求される
変位に必要な電圧まで増幅される。そしてこのアンプ乙
の出力電圧は、それぞれの圧電素子４に印加され固定子
鉄心２の振動に対して逆位相で強制的に一振動を押える
働きをする。
出されると、周波数ｆと各素子４の位相がメモ！Ｊ−１
５に記憶され、全素子についての記憶終了後にメモリー
１５からの信号により発振器２１が周波数ｆで発振する
。この発振器２１から出る周波数ｆの電気信号Ｓ２はメ
モリー１５からの位相信号を受は位相器２２によって各
圧電素子４からの電気信号Ｓ１の位相に対して１８０１
１位相をすらされてアンプ２３に送られる。アンプ２３
には電気信号Ｓｌの実効値を示す信号が電圧計１２から
メモＩＪ−１６を介し、メモリー１５に同期して送られ
、電気信号Ｓ２はこの信号により圧電素子に要求される
変位に必要な電圧まで増幅される。そしてこのアンプ乙
の出力電圧は、それぞれの圧電素子４に印加され固定子
鉄心２の振動に対して逆位相で強制的に一振動を押える
働きをする。
回転電機のｆ！ｉｆ定子２定置２振動数が電磁力波の周
波数と一致して共振した場合の固定子２の様子を第５図
に示し、そのときに各圧電素子４が発生する電圧を＠６
図に示す。（ａ）は固定子の円周の十を１波長として共
振した場合であり、このとき固定子にはだ円に変形しよ
うとする力が発生する。
波数と一致して共振した場合の固定子２の様子を第５図
に示し、そのときに各圧電素子４が発生する電圧を＠６
図に示す。（ａ）は固定子の円周の十を１波長として共
振した場合であり、このとき固定子にはだ円に変形しよ
うとする力が発生する。
このとき各圧電素子４３〜４ｈにはそれぞれ第６図に示
す様な電圧がかかり、４ａを基準にすると位相は４Ｃが
同相で４Ｃ：４ｇは逆相となる。従って、たとえば第５
図の様に固定子２に変形する力が加わっている場合には
、圧電素子’４ａ、４ｅがフレームと固定子の間で伸び
る様に電圧がかかり、固定子が変形しようとする力な押
しつける。
す様な電圧がかかり、４ａを基準にすると位相は４Ｃが
同相で４Ｃ：４ｇは逆相となる。従って、たとえば第５
図の様に固定子２に変形する力が加わっている場合には
、圧電素子’４ａ、４ｅがフレームと固定子の間で伸び
る様に電圧がかかり、固定子が変形しようとする力な押
しつける。
同様にして固定子の円周の十を１波長として共振した場
合であり、この時は圧電素子４ａ、４ｅが最も大きな電
圧を発生し、圧電素子４ｂ、４ｄ。
合であり、この時は圧電素子４ａ、４ｅが最も大きな電
圧を発生し、圧電素子４ｂ、４ｄ。
４ｆ、４ｈがやや大きな電圧を発生する。従って圧電素
子４ａ、４ｄ、４ｆには周定子の変形しようとする力を
押しつける方向に伸びる様な電圧がかかる。
子４ａ、４ｄ、４ｆには周定子の変形しようとする力を
押しつける方向に伸びる様な電圧がかかる。
この様にして同定子鉄心２の振動に対して強制的に振動
を押えること番こより振動が低減し、これに伴う騒音も
低減する。
を押えること番こより振動が低減し、これに伴う騒音も
低減する。
水掃の他の実施例として、円周方向に配置した圧７Ｅ素
子４ａ〜４ｈの軸方向に並んだ圧電素子列、たとえは４
８１〜４ ａｎの何個かを振動検出用に、残りを振動防
止用に割当て、振動検出用の圧電素子が発生する信号を
反転させて増幅し、振動防止用の圧′）１ｃ索子に電圧
を印加して上述の一実施例と同様に振動・騒音を低減す
ることも可能である。
子４ａ〜４ｈの軸方向に並んだ圧電素子列、たとえは４
８１〜４ ａｎの何個かを振動検出用に、残りを振動防
止用に割当て、振動検出用の圧電素子が発生する信号を
反転させて増幅し、振動防止用の圧′）１ｃ索子に電圧
を印加して上述の一実施例と同様に振動・騒音を低減す
ることも可能である。
また圧電素子からの信号を反転増幅して圧電素子に戻す
ことによっても同様の効果が得られる。
ことによっても同様の効果が得られる。
本発明のさらに他の実施例として、前述した実施例とは
逆に圧電素子に力が加わると、その力を吸収する様に収
縮して振動を低減することも可能である。たとえは第５
図（ａ）に破線で示す様な形に変形した場合には、圧電
索子４ａ、４ｅが収縮する様に電圧をかける。この様に
すると、固定子２の振動は圧電素子４で吸収されステー
タフレーム３には伝わりにくくなる。
逆に圧電素子に力が加わると、その力を吸収する様に収
縮して振動を低減することも可能である。たとえは第５
図（ａ）に破線で示す様な形に変形した場合には、圧電
索子４ａ、４ｅが収縮する様に電圧をかける。この様に
すると、固定子２の振動は圧電素子４で吸収されステー
タフレーム３には伝わりにくくなる。
本発明の実施例では回転電機を例に説明したが、これは
ケース内に振動源があり、この振動源からの振動を低減
することを目的とする他の措造物にも適用できる。
ケース内に振動源があり、この振動源からの振動を低減
することを目的とする他の措造物にも適用できる。
以上説明した辿りに本発明によれば、圧電素子の圧電性
を利用することにより、回転電機の振動・騒音を低減す
ることが可能である。
を利用することにより、回転電機の振動・騒音を低減す
ることが可能である。
第１図は本発明の回転電機の断面図、第２図は第１図の
■−■断面図、第３図は圧電素子の電圧制御ブロック図
、ｔＡＳ４図は圧電素子からの電気信号の周波数−電圧
関係図、第５図は共振時における固定子の変形を示す図
、第６図は第５図に示す様に配設された電圧７に素子の
共振時における発生電圧の時間−電圧関係図である。 ２・・・固定子、 ３・・・ステータフレーム
。 ４・・・圧電素子、１０・・・電圧検出手段。 代理人 弁理士 則 近 懇 佑（ほか１名）第１ ■ヨＶ □−−−− ４゜′ ；’＋ｆ２ｒ？ さ でジ ４（ｅ］ ご６′ ４（ｄン 第４図 朋シｒｉ’ａ二 割ジノ校 第 ５ ス ＣＬ ｃＬ ｅ 第６図 →１也 →ｇ！ｆ向 Ａ虻＃ ゲ イ泊−よｇ１７りＯ
■−■断面図、第３図は圧電素子の電圧制御ブロック図
、ｔＡＳ４図は圧電素子からの電気信号の周波数−電圧
関係図、第５図は共振時における固定子の変形を示す図
、第６図は第５図に示す様に配設された電圧７に素子の
共振時における発生電圧の時間−電圧関係図である。 ２・・・固定子、 ３・・・ステータフレーム
。 ４・・・圧電素子、１０・・・電圧検出手段。 代理人 弁理士 則 近 懇 佑（ほか１名）第１ ■ヨＶ □−−−− ４゜′ ；’＋ｆ２ｒ？ さ でジ ４（ｅ］ ご６′ ４（ｄン 第４図 朋シｒｉ’ａ二 割ジノ校 第 ５ ス ＣＬ ｃＬ ｅ 第６図 →１也 →ｇ！ｆ向 Ａ虻＃ ゲ イ泊−よｇ１７りＯ
Claims (5)
- （１）回転電機の回転子鉄心とステータフレームとの間
に介在させた複数の圧電素子と、圧電素子から検出され
る電気信号により圧電素子に印加する電圧を制御する制
御手段とを具備することを特徴とする振動・騒音低減装
置。 - （２）圧電素子は、振動により発生する電気信号を制御
手段に送るためのものと、制御手段からの電気信号によ
つて変位するものが同一であることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の振動・騒音低減装置。 - （３）圧電素子は、振動により発生する電気信号を制御
手段に送るためのものと、制御手段からの電気信号によ
り変位するものとから成ることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の振動・騒音低減装置。 - （４）圧電素子は、制御手段からの電気信号により固定
子から受ける力を打ち消す方向に変位することを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の振動・騒音低減装置。 - （５）圧電素子は、制御手段からの電気信号により固定
子から受ける力を吸収する方向に変位することを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の振動・騒音低減装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59185406A JPS6166544A (ja) | 1984-09-06 | 1984-09-06 | 振動・騒音低減装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59185406A JPS6166544A (ja) | 1984-09-06 | 1984-09-06 | 振動・騒音低減装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6166544A true JPS6166544A (ja) | 1986-04-05 |
Family
ID=16170235
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59185406A Pending JPS6166544A (ja) | 1984-09-06 | 1984-09-06 | 振動・騒音低減装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6166544A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01180168U (ja) * | 1988-06-07 | 1989-12-25 | ||
| EP0964182A3 (de) * | 1998-06-13 | 2002-12-11 | DaimlerChrysler AG | Verfahren und Vorrichtung zur Beeinflussung einer Geräuschkulisse einer rotierende Teile aufweisenden Maschine |
| EP2860405A1 (fr) * | 2013-10-14 | 2015-04-15 | Techspace Aero S.A. | Système amortisseur piézoélectrique pour rotor de turbomachine axiale |
| CN106208501A (zh) * | 2016-06-28 | 2016-12-07 | 无锡新大力电机有限公司 | 一种永磁电机的噪音控制方法 |
| CN107222041A (zh) * | 2017-05-16 | 2017-09-29 | 浙江大学 | 对电机定子齿的切向振动进行主动控制的齿结构 |
| CN107222057A (zh) * | 2017-05-16 | 2017-09-29 | 浙江大学 | 对电机定子振动进行主动控制的定子结构 |
| CN107276299A (zh) * | 2017-05-16 | 2017-10-20 | 浙江大学 | 对电机定子端盖振动进行主动控制的端盖结构 |
| JP2018046606A (ja) * | 2016-09-12 | 2018-03-22 | 株式会社東芝 | 回転電機 |
| CN108206615A (zh) * | 2018-03-26 | 2018-06-26 | 上海特波电机有限公司 | 带减振测温的异步电机 |
| CN111656650A (zh) * | 2018-05-15 | 2020-09-11 | 三菱重工发动机和增压器株式会社 | 旋转电机设备 |
-
1984
- 1984-09-06 JP JP59185406A patent/JPS6166544A/ja active Pending
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01180168U (ja) * | 1988-06-07 | 1989-12-25 | ||
| EP0964182A3 (de) * | 1998-06-13 | 2002-12-11 | DaimlerChrysler AG | Verfahren und Vorrichtung zur Beeinflussung einer Geräuschkulisse einer rotierende Teile aufweisenden Maschine |
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| CN104564798A (zh) * | 2013-10-14 | 2015-04-29 | 航空技术空间股份有限公司 | 用于轴向涡轮机转子的压电阻尼系统 |
| CN104564798B (zh) * | 2013-10-14 | 2019-01-15 | 赛峰航空助推器股份有限公司 | 用于轴向涡轮机转子的压电阻尼系统 |
| US10125794B2 (en) | 2013-10-14 | 2018-11-13 | Safran Aero Boosters Sa | Piezoelectric damper system for an axial turbomachine rotor |
| CN106208501A (zh) * | 2016-06-28 | 2016-12-07 | 无锡新大力电机有限公司 | 一种永磁电机的噪音控制方法 |
| JP2018046606A (ja) * | 2016-09-12 | 2018-03-22 | 株式会社東芝 | 回転電機 |
| CN107276299A (zh) * | 2017-05-16 | 2017-10-20 | 浙江大学 | 对电机定子端盖振动进行主动控制的端盖结构 |
| CN107222057A (zh) * | 2017-05-16 | 2017-09-29 | 浙江大学 | 对电机定子振动进行主动控制的定子结构 |
| CN107222041A (zh) * | 2017-05-16 | 2017-09-29 | 浙江大学 | 对电机定子齿的切向振动进行主动控制的齿结构 |
| CN107222041B (zh) * | 2017-05-16 | 2023-09-08 | 浙江大学 | 对电机定子齿的切向振动进行主动控制的齿结构 |
| CN107222057B (zh) * | 2017-05-16 | 2023-09-08 | 浙江大学 | 对电机定子振动进行主动控制的定子结构 |
| CN108206615A (zh) * | 2018-03-26 | 2018-06-26 | 上海特波电机有限公司 | 带减振测温的异步电机 |
| CN111656650A (zh) * | 2018-05-15 | 2020-09-11 | 三菱重工发动机和增压器株式会社 | 旋转电机设备 |
| CN111656650B (zh) * | 2018-05-15 | 2023-08-15 | 三菱重工发动机和增压器株式会社 | 旋转电机设备 |
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