감사합니다.
많은도움이 되었습니다.
다음에 또 문제가 생기면 글을 올리도록하겠습니다.
운전을 하신다면 눈길조심하시길.....

안녕하세요.

김추호님께서 질문하신 내용에 대해 자세히 설명을 해주셨는데요. 몇자 더 부연 설명을 하겠습니다.

일반적으로 모터의 진동/소음의 전자적 원인으로 발생하는 것에 대해 살펴보겠습니다.

1. 공극(air gap)의 정적 불평형

1) 진동의 특징 및 현상
a) 고정자의 이상과 같은 현상으로 판별이 어렵다.
b) 공극의 불평형이 클수록 진동이 증가한다.
c) 회전자계(2*f/p)가 최소 공극 위치를 통과할 때 불평형 전자력을 발생하고, 자극수 만큼 변동하므로 진동수 2f의 전자진동을 발생한다.
d) 고정자와 회전자의 축심 불일치가 원인이다.
e) 통상 불평형량이 공극의 10%이내이면 문제가 없다.
f) 일반적으로 전동기 프레임과 공진을 하는 일이 많다.

2) 실험측정에 의해 나타나는 주파수
전원주파수(f)의 2배

f=n*R*(1-s)/p+K 또는 f=n*R*(1-s)/p-K
여기서, n: 임의의 정수, R:회전자 슬롯수,
s:회전자 slip, p;극 쌍수, K=0 또는 짝수

3) 대책
고정자와 회전자의 추심을 조정한다.

2. 공극의 동적 불평형

1) 진동의 특징 및 현상
a) 진동수는 회전자의 회전속도 또는 회전자계의 동기회전속도(2*s*f/p)중의 하나이다.
b) 진동은 주기적(1/2*s*f/p)으로 맥동, 전동기 부하가 증가하면 slip(s)이 크게 되어 주기는 짧게 된다.
c) 전동기는 진동의 맥동에 일치한 맥놀이음을 발생한다.
d) 회전주파수 부근에서 확대분석하면 진동스펙트럼에는 ±2*s*f의 측대파(sidebands)가 발생하나 부하전류에서는 측대파가 없고 전원주파수성분(f)만이 있다.
e) 경년변화나 외력에 의해 발생하는 축굽힘, 회전자의 중량불평형등에 의한 휘돌림등이 원인이다.

2) 실험측정에 의해 나타나는 주파수
회전주파수(f)와 그 좌우에 ±2*s*f의 측대파(sidebands)가 발생

3) 대책
a)고정자 지지부의 보강, 조임을 실시한다.
b)고정자 권선, 철심을 고정한다.

3. 고정자의 이상
- 고정자 지지부의 취약, 느슨함
- 고정자 권선 결함
- 고정자 철심의 단락

1) 진동의 특징 및 현상
a) 전동기 전원을 차단하면 진동은 일순간에 소멸한다.
b) 진동은 고정자 프레임이나 베어링등에 발생한다.
c) 전동기의 기초나 볼트가 느슨해져 전동기의 공진주파수가 2*f에 접근(10%이내)하여 공진하는 경우가 많다.
d) 고정자 권선의 각 상사이에 전기적 불평영에 의해서도 발생한다.
e) 전자기 진동의 공진에 의한 고정자의 진동분포는 극수에 따라 프레임의 진동분포가 다르다.

2) 실험측정에 의해 나타나는 주파수
전원주파수의 2배(2f)

3) 대책
- 고정자 지지부의 보강, 조임
- 고정자 권선, 철심을 고정한다.

4. 회전자의 이상
- 회전자봉의 느슨함
- 회전자봉의 절손이나 크랙
- 회전자 철심의 단락
-Endring 결함 불량

1) 실험측정에 의해 나타나는 주파수
회전주파수(f)와 그 좌우에 ±2*s*f의 측대파(sidebands)가 발생

2) 대책
회전자봉의 고정 또는 교체를 실시한다.

* 이상 모터, 유도전동기등이 전자적진동이 원이 되어 진동/소음이 발생되는 경우에 대해 살펴 보았습니다.

*추천할만한 참고서적은 아래와 같습니다.

"Noise and Vibration of Electrical Machines",
P.L.TIMAR, A.FAZEKAS, etc., Elevier, 1989.

도움이 되었으면 합니다.

그럼 내용이 많이 좁혀졌습니다.

모터가 3000 rpm 이라면 기초 가진 주파수는 50 Hz이고 그 조화 성분이
주된 주파수 성분으로 여겨집니다. 그리고 모터 사양이 최고 몇 RPM까지인지는 몰라도 고속은 아이고, 대부분의 주된 주파수 성분도 대부분 저주파에 있지 않을까 싶습니다. 그렇다면, 다음과 같은 것이 의심됩니다.

1. 모터가 놓여있는 공간의 음향모드와 공명현상으로 소음이 증폭된 경우,
이 경우는 가로,세로, 높이만 아시고 소음 관련한 간단한 책만 찾아보셔도
음햠모드를 구할 수 있습니다. 그 때 혹시 음향모드와 모터의 가진주파수가 일치하는 지를 확인하십시오. 만약 공명에 의한 것이라면 울리는 듯한 소리를 느끼실 수 있을 것입니다.

그리고 참고로 이러한 공간이 서로 마주보는 평면구조를 가진 직육면체 형태는 정지파를 쉽게 발생시키기 때문에, 가능한 평행면이 아닌 다 면체 구조를 가져가는 것이 좋고 모터의 위치도 가능한 모서리 부근에 배치하지 마십시오(저주파 음향 모드를 가진하기 쉬워짐). 그리고 주파수에 따라 벽면에 흡음재를 적절히 배치하면 큰 효과를 볼 수도 있습니다.

2. 두 번째는 모터자체의 소음이 큰 경우인데, 이는 여러가지 문제가 고려되어야 한다고 생각됩니다. 모터를 무턱대고 감싸면 열평형 문제만 커지고
소음 저감은 전혀 효과가 없을 수도 있습니다. 따라서 모터중에서도 어는 부위에 기인한 것이고 어느 쪽으로 소음이 주로 방사되는 가 등을 진단하고 주파수 대역에 따른 대책을 세워야 합니다. 모터주위의 음향 인텐시티 정보를 알 수 있으면 많은 정보가 될 것이고, 최소한 1 M 정도에서 음압이
몇 dBA정도되는 지라도 알면 그 심각성을 알 수 있겠네요.

필요하면 전문가의 도움을 청하시기 바랍니다.

수고하십시오.

안녕하세요

우선 소음(Noise)은 경험하신 것과 같이 보통생각하는 것과 달리
무 조건 감싼다고 줄어드는 것은 아닙니다. 오히려 증가할 수도 있고
실제로 저도 그런 사례를 몇번 접했습니다.

먼저, 의사가 치료에 앞서 진찰을 한 후 정확하게 병의 원인을 알아야
처방을 하듯이 소음원이 무엇인지를 알아야 하겠습니다. 제 생각에는
모터 구동속도(RPM)에 따라 다르긴 하지만 모터에 의해 구동되는 스프라켓 및 체인에 의한 소음이 주된 것이 아닌가 싶습니다. 만약, 이런 경우 그
주파수에 따라 대처방안이 틀려 지지만,

1. 제일 좋은 것은소음이 적은 다른 구동 방식을 채택(소음원 제거)이고,
이를 테면 모터를 좀 더 소음이 적은 제품을 사용한다 든가, 스프라켓
체인 구동 방식을 풀리+ 밸트 구동 방식으로 변형한다든가 하는 것이죠.
물론 직접 구동할 수 있는 방식이 있으면 더욱 좋구요.

2. 그런 여건이 안되시면 먼저 소음 원을 파악하신 후 그 주파수 및 소음 원에 따라 처벙을 달리 하셔야 합니다. 우선 주파수 분석기를 통해 소음 원이 무엇인지를 아 신후 다시 올려 주시면, 그에 따라 제가 조금이나마 도음을 드릴 수 있을 것입니다.

만약 소음원의 주파수가 고주파(약 800 Hz이상)일 경우는
외부 카바를 모터 구동속도 등과 공진 및 공명이 안생기도록 그 형상 및 두께등을 고려하여 설계를 한 후, 흠음재를 사용하여 줄 일 수는 있는데 그 때 흡음재 두께 선정이 중요하고, 차음이 병행되어야 그 효과를 잘 볼 수 있습니다. 물론 이 때 모터에서 발생하는 열 등을 고려해야 하겠지요. 그리고 체인 소음 등은 실제로 많은 어려움이 있읍니다;제품 중에는 제진재가 부착된 흡므재도 있습니다. 흡음재 두께는 관심주파수의 1/4파장 이상되는 두께로 선정하셔야 합니다. 흡음재의 흡음원리는 Particle 의 운동에너지를 열에너지로 소실시키는 것이므로 이를 잡아주자는 것이지요.

그리고 저주파일 경우는 에너지가 커서 진동원으로도 작용하므로 구조기인 소음을 일으길 수 있어 카바 등의 설계에 더욱 주의를 요합니다.

주신 정보가 너무 미약하여 정확히 진단을 못 내린 점 죄송하고, 추가로 정확한 정보를 올려주시면, 많은 분들이 도움을 주실 수 있으리라 생각됩니다. 일하시다가 궁금하신 것 있으시면 연락주십시오.

<주>---------
가능한 모터속도가 얼마이고, 스프라켓의 잇가 몇개이고, 그 때 어느 방향 어느 위치에서 몇 dB인 등은 중요한 정보입니다. 단, 읍압을 재실 때
체인업이 모터만 구동했을 때와 비교하시면 소음원 판단에 많은 도움이 되리라 생각됩니다

감사합니다.

답글 감사합니다.
많은 도움이 되었습니다.한가지더 질문하겠습니다.
우선 스프라켓과 체인에는 소음이 전혀없습니다. 감속을 3000rpm을 180:1로 하여 분당 16.66바퀴가 돌고 있기때문입니다.
모터에서 나오는 소음을 재거할수는 없을까요?
소음을 재거하지 못한다면 그소음이 퍼지는걸 억재할수는 없는지요?
모터소음이 퍼지는 공간이 1.7M정도입니다.
케이스의 공간이 큰반면 그속에는 트랜스 하나와 PCB,약간의 배선이 있습니다. 케이스는 가로0.2M세로0.25M입니다.
그래서 모터 동작시에는 많은 소음을 동반하고 있습니다.
방법이 없을까요?
부탁드립니다.