空調室內機3大噪聲源的識別與分析試驗測試

　　在圖 3 中，無論是高速或是低速均明顯有另一個更強的，峰值頻率為 101Hz 的噪聲，該離散噪聲的聲壓級高到幾乎能接近整機的線性聲壓級。首先，由于其頻率和轉速無關，和其聲壓級值隨轉速下降而下降得很少，可以確定它不是氣動噪聲，很可能是結構振動噪聲，因此將螺栓連接變為柔性的繩索固定連接方式(以下簡稱柔性連接)，并在改變連接方式后，在同樣風機轉速下，對同一測點進行聲壓對比試驗。圖 4 所示為剛性和柔性連接時 ，轉速為 693 r/min 測點為 30 °1m 處的 聲壓級頻譜，明顯看出，柔性連接時的 101Hz 峰值頻率仍然存在，但其聲壓級由剛性連接時的 52dB 降到 45dB ，說明它的強度與結構剛度有關，確實是結構振動噪聲。值得指出的是，同一轉速而連接方式不同時， 80Hz 左右的噪聲依然存在，且其強度變化很小，再次說明了是風舌噪聲。為了確定其機械結構振動噪聲的來源，對室內機測試了一階共振頻率，其值為 70Hz，離 101Hz 很遠，排除了共振的可能。由于測試時的交流電源頻率為 50Hz，而 101Hz 恰好是它的倍頻，估計有電磁激勵的可能， 為此，通過變頻器將電源頻率改變為 55Hz、60Hz，然后再進行同樣的聲壓級頻譜測量以便比較。圖 4給出了50Hz，55Hz 和 60Hz 電源頻率下，柔性連接時北面距中軸線 45 °和1m 處的聲壓級頻譜。顯然，隨交流電頻率的改變，電機轉速也相應變化，風舌噪聲頻率也隨之變化，但其峰值仍然存在，如電源頻率為 55Hz 時，對應轉速為 715 r/min ，其葉片通過頻率為 83.4Hz，實測風舌噪聲頻率為 83Hz ，然而發現：原來對應于 50Hz 電源頻率的 101Hz 的峰值噪聲移到110Hz;而電源頻率改為 60Hz 時，這一峰值出現在 120Hz 處，其峰值頻率均恰好為電源頻率的倍頻，而這噪聲峰值對應于不同的電源頻率又有很大變化。由此確認：該離散噪聲不是電機本身的電磁噪聲，而是 由交電磁場激勵的結構振動噪聲。

　　3.3 中低頻寬帶噪聲

　　由圖 3 可知，該室內機的噪聲除有 2 個很強的離散噪聲外，還有 100 ～ 600Hz 的中低頻寬帶噪聲，這是由氣流湍流和漩渦流動引起的，廠方原來強調，這可能來源于換熱器。為此在整機拆除了換熱器后又進行了同樣的測試，結果如圖 6 所示。 拆除換熱器后風舌噪聲峰值明顯降低，顯然這是因為葉輪與機殼的距離增大，即風舌間隙變大的結果。同時還發現，拆除后寬頻噪聲頻譜形狀與未拆前極為相似，只是其聲壓級值平均提高了約 5dB 。說明這個寬帶噪聲是由風機引起的，而不是換熱器。否則拆除換熱器后不僅頻譜形狀應變化，而且總體聲壓級也應下降。拆除后總體聲壓級增加的理由是：拆除后整機阻力減少，流量增大，低速時增加 22.5 %，高速時增加 31.5 %，大大偏離了風機的設計工況，這不僅使葉輪內的流動情況變壞，而且葉輪出口流道也大大改變，流動情況也變壞，因此整機的比聲壓級大為提高，導致總聲壓級也提高。

　　4 結論

　　本文通過對某名牌空調室內機噪聲分析，識別出主要噪聲源是風機的風舌噪聲、電磁激勵引起的結構振動噪聲和風機內流動引起的寬帶噪聲，換熱器噪聲，電機噪聲不是主要聲源。本文給出的測試和分析方法以及結論對空調室內機噪聲的識別有普遍意義。