如何考慮電機(jī)單邊磁拉力對軸承選型的影響?
電機(jī)的單邊磁拉力主要是由于電機(jī)定轉(zhuǎn)子中心線不對稱帶來的磁場不均勻產(chǎn)生。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速較快時,單邊磁拉力對電機(jī)穩(wěn)定性造成的影響尤為明顯,可能會引起電機(jī)振動、噪音等問題,甚至危及電機(jī)的安全運(yùn)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(jī)轉(zhuǎn)子撓度引起
電機(jī)的設(shè)計(jì)趨勢逐漸向高功率,小體積發(fā)展。而降低電機(jī)中心高,縮小電機(jī)直徑體積,增加鐵芯長度可以有效:
(1)減小電機(jī)體積;
(2)提高功率及電機(jī)性能。
隨著電機(jī)徑向尺寸降低,電機(jī)鐵芯的長度增加,電機(jī)轉(zhuǎn)軸也越來越細(xì)長。所以對于一般臥式電機(jī),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(jī)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(jī)上部氣隙會增加 e0,而下部氣隙將減小 e0。此時電機(jī)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(jī)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(jìn)一步增加電機(jī)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(dá)成最終的動態(tài)平衡。
2,軸承磨損引起
磁拉力將電機(jī)轉(zhuǎn)子拉向一側(cè),使軸承一側(cè)始終受力嚴(yán)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。