發布日期：2022-10-09 點擊率：77
隨著建筑業的飛速發展和人們生活上追求多樣性、舒適度的標準不斷提高，空調不僅在性能上要滿足人們的要求，而且在樣式上也面臨著巨大的挑戰。
1.機型簡介：
薄型天埋室內機是應市場多樣性的需求和整體裝修空間的變化而發展起來的新機型，適用于安裝和維修寬度較小的場合（例如門頭走廊和玄關位置），作為現有產品系列的補充，擴大市場份額。配合日立改型的SET FREE 和 SET FREE mini 外機，使用環保R410A 型冷媒。送風系統采用新構造，使用新型兩排熱交換器，熱交壓力損失減小，全新流路，提高熱交效率。采用清水日立新型弧線形出風蝸殼，配合ABS工程塑料注塑成型離心葉輪，風扇電機使用拉伸剛度殼端蓋，安裝支架使用側向（軸向）緊固，并通過硅膠高溫成型減震器與電機建立減振軟連接，具有啟動、低運行噪音，結構小巧，安裝和維修方便，在具有特殊尺寸要求的場合有著其他機型無法比擬的優勢。詳見以下附圖：
2.測試中發現的問題：
測試在整機聲振實驗室進行，利用LMS TX 系統對薄型天埋機做聲診斷測試。具體安裝如下圖：
整機聲振試驗測試FFT 實時頻譜曲線在工頻整數倍（100Hz）處有異常突起尖峰值，噪音現象表現為整機運行過程中機組正下方和側前方可聽到連續均勻的低頻“嗡嗡”聲，機器下后蓋（底板）振動幅度較大。
3.原因初步分析：
整機結構與原來機型相比，機體變窄，出風口、回風口面積減小，采用新型蝸殼，寬度由原來的186mm變更到200mm，相應的與風扇電機和整機側板之間的間距縮短，同時要求滿足相同的整機容量和出風量，葉輪轉速需增加，風速加快，空氣流動摩擦力加大，整機噪聲同比會增大，是產生噪音的原因之一；
電機支架固定安裝位置加長，電機傳動軸由Φ15 變更為Φ12，電機穩定性能略低，軸擾動增加，會帶來與電機直接接觸的電機支撐板的振動并影響風扇葉輪運行過程中的動平衡穩定性，其原因之二；
電機安裝位置和角度不理想，運行中的機械振動傳導，使整機鈑金發生振動，經過外圍鈑金連接傳導，導致整個機體產生共振，發出低頻響聲，其原因之三。
4、試驗分析與改進措施：
4.1.整機結構的變更，是為了適應市場特殊化的安裝空間的需求，整機窄體尺寸基本確定，變更可能性很小，為在現有尺寸基礎上盡可能的增大進、出風口面積，減小風阻，采用了左右側板外翻邊結構的鈑金設計；同時考慮到葉輪位置的擺放，電機支架擺放位置和支撐板上兩出風口位置以及蝸殼與整機側板的位置盡量調整保持均勻，使得進風口的風速和空氣流動性均衡；
4.2.為加固電機本體與整機的連接牢固度，將固定電機支架的風扇支撐板的厚度由原來的1.2mm 增加到1.5mm，同時兩側面板也相應的加厚，增加整個機體的剛度，使振動減小，加嚴控制電機外伸軸端的徑向跳動，杜絕因為軸徑變細產生的葉輪運行不平衡現象，從對比測試數據看，整機振動有所改善，噪音水平也好于初始樣品機，主觀評判運行“嗡嗡”聲極其輕微，聲振試驗效果達到使用要求，頻譜分析100Hz處明顯尖峰值仍然未消除，存在噪聲隱患，需要在后續量產試驗中進一步驗證。
5、最終解決方案：
經過第一批量產工藝驗證，整機噪音抽檢測試出現部分整機低頻噪聲。頻譜分析，FFT 曲線波形正常或相應較平滑的試驗整機主觀噪聲評判良好，未出現運行雜音；出現整機噪音的機器頻譜值均不同程度的超出日立室內機頻譜判定標準，且底板振動較大。對比試驗測試頻譜如下：
正常機器頻譜：
存在噪聲的機器頻譜：
拆解兩臺試驗機，安裝工序和零部件對比均無明顯差異，兩臺運轉部件------風扇電機的單體噪音和性能測試一致，不存在個體差異。
將兩臺電機和整機殼體進行互換試驗，測試頻譜結果如下：
正常機器殼體+噪聲機器電機：
正常機器電機+噪聲機器殼體
以上試驗數據說明整機裝配仍存在噪音隱患，在不同的零件匹配方式下，電機本體對整機噪聲的影響略大。
綜合上述試驗數據，對整機裝配系統原因進行進一步討論，產生整機異常噪音的原因如下：從噪聲產生的根源上分析，振動才發出聲音，聲音的強弱由聲響決定，即聲強。振動的幅度越大，頻率越高，響度也就越大，人耳也就越難以承受。整個機體的震源即聲源來自于以固定轉速圓周運行的轉子，它帶動兩側的葉輪旋轉，引起周邊的空氣流動。葉輪的轉動是懸空的，除和轉子軸接觸。那么轉子的圓周運動引起的振動只能通過支撐轉子的軸承傳遞到其他部件上，其傳遞路徑如下：轉軸→軸承→端蓋→支架→鈑金，然后由連接部件到整個機體。
由于電機、支架、鈑金之間均由螺栓螺釘等緊固件剛性連接，相對自由度極小，控制了其出現明顯的振動。但經試驗發現，電機的振動還可通過定子上的引出線接觸鈑金傳遞出去，這種振動的傳播可以看做是從一個點聲源向面聲源的擴散，由于接觸點的隨機性和鈑金形狀的不規則性，使得產生的振動和噪音也存在不一致和不確定性，這樣就可以解釋為什么在首批量產抽檢的機器中，相同的工藝性和組裝材料，會出現不同的噪聲檢測效果。
以下試驗結果使上述分析得以驗證：
原先裝配工藝：電機引出線與下蓋板直接接觸，機體振動通過電源線與底板的接觸點向整機殼體擴散，形成共振，產生噪聲。
頻譜測試如下：
改進裝配位置：旋轉電機的出線孔角度，使得電機的引出線沿著支撐板和下蓋板的接觸折角方向出線，同時避免了其直接與下蓋板和風扇支撐板接觸，傳遞振動。效果圖如下：
頻譜測試效果明顯改善：
從對比測試結果看：100Hz 的尖峰值完全消除，其余頻段的測試值基本無變化，同時機器底板振動也減小，噪音效果改善明顯。
總結：經過多次對比測試，可確定此100Hz 頻段出現的FFT 頻譜尖峰值，表現為低頻噪聲，與整機裝配有密切關系，大部份是機械振動所產生。避免振動部件與聲源擴散部件的直接接觸，阻斷或削弱傳聲途徑，才是徹底解決此類整機異常噪聲的根本方法。
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