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電機運行中軸向力的形成及危害

2020-1-13

 三相交流同步電動機或異步電動機(以下簡稱三相交流電動機),當定子繞組接通供電電源之后,即產生一個旋轉磁場,從而,對于異步電動機,轉子中因電磁感應產生感應電流;而對于同步電動機轉子中需施加勵磁電流。電機轉子被磁化,產生電磁引力而旋轉。同步電動機在投勵之后,按同步轉速旋轉;異步電動機的旋轉產生滑差。

    電動機旋轉磁場引力的產生是由于磁力線具有最短特性,電磁力使電動機運行在電磁中心線上,即電動機定子、轉子的電磁力作用在徑向,使其相互平衡,也就不會產生軸向磁力。

 

電機運行中為何會產生軸向力?

 

1、電動機轉子風扇在空載運行時,冷卻空氣的氣流流動而產生的軸向力。

2、定子與轉子由于加工制造工藝和電動機裝配誤差等因素,使機械中心線與電動機電磁中心線偏移而產生軸向力。

3、設計中為了減少齒部諧波的影響而使定子或者轉子制成斜槽結構,因此在負載運行時電磁力迫使轉子向一端偏移而產生軸向力。

4、電動機的電磁中心線是電動機轉軸與所驅動的機械設備聯軸器對接的基準線。但由于電動機設計制造沒有電磁中心線標志,因此電動機的安裝和聯軸器對接時所依據的隨機文件提供的安裝圖樣標定尺寸是以設計的機械中心為基準。這樣電動機在實際運行中就難免會出現由于機械中心線與電磁中心線不重合而出現偏移,即電動機的安裝、聯軸器對接的誤差,產生的軸向力。其軸向力的方向對所驅動機械設備而言是產生推或拉的軸向力,因而導致電動機和所驅動的機械設備的軸承或整機損壞。

對于增安型無副勵磁同步電動機而言,其因素就更多了,所以從工藝制造加工來看,提高沖片質量;減小沖片毛刺;嚴格遵守疊片片數和疊片壓力的工藝紀律,保證定子、轉子鐵心長度;消除人為安裝與裝配誤差,同時要求企業技術工人具有較高的技術素質和精細的裝配技巧,是降低軸向力的工藝保證。另外,設計者必須精通加工制造工藝、產品裝配工藝過程,并在結構設計中統籌考慮并根據電動機的轉向、風扇布置、斜槽方向等固有的因素所產生軸向力的大小與方向,使其能相互抵消或減小到最小程度。同時要求產品裝配技術工人必須參加產品裝配后的初次調試實驗。在調試實驗中,更重要的是要求檢驗技術人員在樣機試裝的實驗中,根據空載和負載實驗所實際測試的電動機中心線與電磁中心實際偏移數據,要求裝配工序再進行調整轉子位置的位移值和位移方向。

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