почему асинхронные двигатели работают почти бесшумно, а коллекторные на тех же оборотах визжат как резаные?

Потому что переключение обмоток коллектором происходит СКАЧКАМИ, ударами. А обмотки асинхронника работают синусоидально, да еще и в разных фазах. Их вибрации почти полностью взаимоуничтожаются при сложении.

Коллекторные до 30к об/мин разгоняются, есть отдельные спецэкземпляры до 100к, а для АД - 3к предел, в США 3,6к...

Где ты видел асинхронный с оборотами 17 тысяч? 3000 у них максимум, коллекторный на 3000 вообще не слышно....

Уровень шума колеблющейся механики примерно пропорционален квадрату частоты. В коллекторном двигателе частота умножается на количество пластин коллектора. Если таких пластин двенадцать, то уровень шума возрастает в 12*12=144 раза

"на тех же оборотах" - это неправда

Это не в типе двигателя дело! А в подшипниках! Не шумят прецизионные подшипники! Обычные подшипники и гудят!

Не суди по тем двум двигателям, которые видел.
Например коллекторный двигатель лаболаторной центрифуги 3 кВт, абсолютно беззвучный в диапазоне от 0 до 6000 об. Услышать его работу можно только по легкому шуму воздуха охлаждения.

Щетке создают тренея и от этага шум.

Сожалею, но из ответчиков никто не имеет достаточных знаний по данному вопросу...
Сдвиг пазов на ротора делается на одно - два пазовых деления для уменьшения вибрации ротора в подшипниках.
На валу делается наклонный шпоночной паз и шихтуется на выступ в отверстии роторного железа.
Это сложно и дорого. Но не очень. При мне делал фрезеровщик.

Так коллектор же и визжит. Там трение и искры. Чтобы это проверить, можешь убрать щетки, а вал движка соединить с валом асинхронника и запустить асинхронник.

Этот звук от схемы управления, полевики резко дают ток на катушки двигателя, в асиинхроннике плавненько 50 Гц но и он будет гудеть если приложить нагрузку.