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如何考慮電機單邊磁拉力對軸承選型的影響?

  • 2024/6/12 9:44:04

電機的單邊磁拉力主要是由于電機定轉(zhuǎn)子中心線不對稱帶來的磁場不均勻產(chǎn)生。當電機轉(zhuǎn)速較快時,單邊磁拉力對電機穩(wěn)定性造成的影響尤為明顯,可能會引起電機振動、噪音等問題,甚至危及電機的安全運行。中心線不對稱通常是由制造安裝誤差,軸承磨損,轉(zhuǎn)子撓度引起。

1,電機轉(zhuǎn)子撓度引起

電機的設(shè)計趨勢逐漸向高功率,小體積發(fā)展。而降低電機中心高,縮小電機直徑體積,增加鐵芯長度可以有效:

(1)減小電機體積;

(2)提高功率及電機性能。

隨著電機徑向尺寸降低,電機鐵芯的長度增加,電機轉(zhuǎn)軸也越來越細長。所以對于一般臥式電機,即便不考慮安裝制造,軸承磨損情況,也可能出現(xiàn)單邊磁拉力。電機軸由于自身重量而發(fā)生的撓性會帶來定轉(zhuǎn)子上下氣隙的偏差。如下圖:轉(zhuǎn)子偏心 e0;

圖1:轉(zhuǎn)子偏心

此時電機上部氣隙會增加 e0,而下部氣隙將減小 e0。此時電機上下氣隙不同,氣隙磁密也不同,造成轉(zhuǎn)子受到向上和向下的磁拉力不同。這個磁拉力差,就是上面提到的單邊磁拉力。

電機軸在重力影響下產(chǎn)生撓度,撓度產(chǎn)生單邊磁拉力,而單邊磁拉力會進一步增加電機軸的擾度,新增加的擾度又會增加單邊磁拉力。最終在撓度與力(重力,磁拉力)之間達成最終的動態(tài)平衡。

2,軸承磨損引起

磁拉力將電機轉(zhuǎn)子拉向一側(cè),使軸承一側(cè)始終受力嚴重,軸承磨損加劇,加快,而軸承的過度磨損又反向加大轉(zhuǎn)子偏心,產(chǎn)生更大的單邊磁拉力。


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