ما هي فجوة الهواء في المحركات الكهربائية؟ الخلوص الحرج • موازن محمول، محلل اهتزازات "Balanset" لآلات الموازنة الديناميكية، الكسارات، المراوح، آلات التغطية، المثاقب في الحصادات، أعمدة الإدارة، أجهزة الطرد المركزي، التوربينات، والعديد من الدوارات الأخرى. ما هي فجوة الهواء في المحركات الكهربائية؟ الخلوص الحرج • موازن محمول، محلل اهتزازات "Balanset" لآلات الموازنة الديناميكية، الكسارات، المراوح، آلات التغطية، المثاقب في الحصادات، أعمدة الإدارة، أجهزة الطرد المركزي، التوربينات، والعديد من الدوارات الأخرى.

ما هي الفجوة الهوائية في المحركات الكهربائية؟ الخلوص الحرج

نُشر بواسطة admin على

فهم الفجوة الهوائية في المحركات الكهربائية

التعريف: ما هي فجوة الهواء؟

فجوة هوائية هي الخلوص الشعاعي بين السطح الخارجي للدوار والسطح الداخلي للجزء الثابت في المحركات والمولدات الكهربائية. هذه المساحة الضيقة (عادةً ما تكون 0.3-2.0 مم أو 0.012-0.080 بوصة) مملوءة بالهواء، وتمثل المسار المغناطيسي الذي تنتقل عبره القوى الكهرومغناطيسية بين ملفات الجزء الثابت الثابتة والدوار الدوار. تُعد فجوة الهواء من أهم الأبعاد في تصميم المحركات، لأنها تؤثر بشكل مباشر على الأداء الكهرومغناطيسي، والكفاءة، ومعامل القدرة، وعزم بدء التشغيل، وقابلية التأثر. سحب مغناطيسي and اهتزاز.

رغم صغر حجم فجوة الهواء وعدم أهميتها، إلا أن اتساقها وحجمها يؤثران بشكل كبير على تشغيل المحرك. تُحدث فجوات الهواء غير المنتظمة قوى مغناطيسية غير متوازنة، مما يؤدي إلى اهتزاز وتآكل متسارع للمحمل، بينما تُقلل الفجوات المفرطة من الكفاءة وتزيد من متطلبات تيار التمغنط.

أبعاد الفجوة الهوائية النموذجية

حسب حجم المحرك

  • المحركات الصغيرة (< 10 حصان): 0.3-0.6 ملم (0.012-0.024 بوصة)
  • المحركات المتوسطة (10-200 حصان): 0.5-1.2 ملم (0.020-0.047 بوصة)
  • المحركات الكبيرة (200-1000 حصان): 1.0-2.0 ملم (0.040-0.080 بوصة)
  • المحركات الكبيرة جدًا (> 1000 حصان): 1.5-3.0 ملم (0.060-0.120 بوصة)
  • الاتجاه العام: تتمتع المحركات الأكبر بفجوات مطلقة أكبر ولكن فجوة أصغر كنسبة مئوية من القطر

حسب نوع المحرك

  • المحركات الحثية: فجوات أكبر (0.5-2.0 مم نموذجيًا)
  • المحركات المتزامنة: مشابهة للمحركات الحثية
  • محركات التيار المستمر: فجوات صغيرة جدًا في الهيكل (0.3-1.0 مم)
  • تصاميم عالية الكفاءة: تميل إلى فجوات أصغر للحصول على أداء أفضل

أهمية الفجوة الهوائية

الأداء الكهرومغناطيسي

  • ممانعة الدائرة المغناطيسية: فجوة الهواء هي أعلى عنصر ممانعة في المسار المغناطيسي
  • تيار المغناطيسية: تتطلب الفجوات الأصغر تيار مغناطيسي أقل (عامل قدرة أفضل)
  • كفاءة: الفجوات الأصغر تكون أكثر كفاءة بشكل عام (خسائر مغناطيسية أقل)
  • إنتاج عزم الدوران: فجوات أصغر تسمح بربط مغناطيسي أقوى

الاعتبارات الميكانيكية

  • التخليص: يجب أن تستوعب انحراف العمود، وتحملات المحمل، والنمو الحراري
  • هامش الأمان: يمنع اتصال الدوار بالجزء الثابت أثناء الاهتزاز أو الظروف غير العادية
  • تسامحات التصنيع: يجب أن يكون قابلاً للتحقيق مع التسامحات الإنتاجية

انحراف فجوة الهواء

تعريف

انحراف فجوة الهواء هو عدم تجانس الفجوة حول المحيط:

  • الفجوة الموحدة: نفس البعد في جميع المواضع الزاوية
  • الفجوة اللامركزية: يختلف حول المحيط (صغير على جانب واحد، كبير على الجانب الآخر)
  • التقدير الكمي: الانحراف = (gmax – gmin) / giverage، معبرًا عنه كنسبة مئوية
  • مقبول: عادة < 10% انحراف للتشغيل الجيد

أسباب الانحراف

  • تآكل المحمل: يسمح للدوار بالجري خارج المركز
  • تسامحات التصنيع: تجويف الجزء الثابت أو الدوار غير متحدة المركز تمامًا
  • أخطاء التجميع: أجراس النهاية غير محاذية، الدوار مشدود
  • التشوه الحراري: التسخين غير المتساوي يؤثر على الاستدارة
  • تشويه الإطار: إطار تشوه إجهاد القدم الناعمة أو التثبيت

تأثيرات الانحراف

  • سحب مغناطيسي غير متوازن: القوة الشعاعية الصافية تجاه جانب الفجوة الصغيرة
  • الاهتزاز عند 2×f: القوى الكهرومغناطيسية النابضة
  • تردد مرور القطب النطاقات الجانبية: التوقيع التشخيصي في طيف الاهتزاز
  • الحمل الزائد على المحمل: التحميل غير المتماثل يؤدي إلى تسريع التآكل
  • فقدان الكفاءة: دائرة مغناطيسية غير مثالية

قياس فجوة الهواء

القياس المباشر (تفكيك المحرك)

  • مقاييس الاستشعار: أدخل المقاييس بين الدوار والثابت في مواقع متعددة
  • Procedure: قم بالقياس في 8-12 موضعًا حول المحيط
  • احسب: المتوسط، الحد الأدنى، الحد الأقصى، ونسبة الانحراف
  • متى: أثناء إصلاح المحرك أو استبدال المحمل

التقييم غير المباشر (تشغيل المحرك)

  • الاهتزاز عند 2×f: تشير السعة المرتفعة إلى فجوة غير موحدة
  • نطاقات PPF الجانبية: الحضور والسعة يرتبطان بالانحراف
  • التحليل الحالي: تأثيرات المجال المغناطيسي المرئية في طيف التيار
  • ضوضاء: شدة الطنين الكهرومغناطيسي

مشاكل فجوة الهواء وحلولها

صغير جدًا (<المواصفات الدنيا)

عواقب:

  • خطر تلامس الدوار والثابت بسبب الاهتزاز أو الانحراف
  • قوة جذب مغناطيسية عالية جدًا في حالة عدم المركز
  • الضرر أثناء البدء أو أثناء الانتقالات

الأسباب والحلول:

  • خطأ في التصنيع → إعادة تصنيع الدوار أو الجزء الثابت
  • تم تركيب الدوار الخاطئ → استبداله بالدوار الصحيح
  • تآكل المحمل مما يسمح بتحويل الدوار → استبدال المحامل، والتحقق من استعادة الفجوة

كبير جدًا (> الحد الأقصى للمواصفات)

عواقب:

  • كفاءة منخفضة (تيار مغناطيسي أعلى)
  • عامل القدرة المنخفض
  • انخفاض عزم البدء
  • تيار عدم التحميل الأعلى

عادة ما تكون أقل انتقادا: يمكن تشغيله ولكن الأداء يتدهور

غير موحد (غريب الأطوار)

الأكثر شيوعا وإشكالية:

  • يخلق سحبًا مغناطيسيًا غير متوازن
  • يسبب اهتزازًا بمقدار 2×f
  • يعمل على تسريع تآكل المحمل من خلال ردود الفعل الإيجابية
  • الحل: استبدال المحامل البالية، تصحيح تشوه الإطار، التحقق من مركزية الدوار

فجوة الهواء في تشخيص المحرك

المؤشرات التشخيصية

الأعراض من المحتمل وجود مشكلة في فجوة الهواء
اهتزاز عالي التردد 2× فجوة شاذة، سحب مغناطيسي
النطاقات الجانبية لتردد مرور القطب فجوة غير موحدة
تيار عدم التحميل العالي فجوة مفرطة
عزم بدء منخفض فجوة مفرطة
فرك الأدلة عدم كفاية الخلوص الفجوة
تآكل المحمل غير المتماثل فجوة شاذة تخلق UMP

الاتجاهات والمراقبة

  • مراقبة اهتزاز تردد الخط 2 × على مدار عمر المحرك
  • تشير الزيادة في 2×f إلى تطور الانحراف (عادةً بسبب تآكل المحمل)
  • توثيق قياسات فجوة الهواء أثناء عمليات الإصلاح
  • مقارنة بالمواصفات والقياسات السابقة
  • استخدم كمدخلات لقرارات استبدال المحمل

التصميم والتصنيع

مقايضات اختيار الفجوة

  • فجوة أصغر: كفاءة أفضل، وعامل قدرة، وعزم دوران أفضل، ولكن قوة جذب مغناطيسية أعلى في حالة عدم مركزية المحور، وخلوص ميكانيكي أقل
  • فجوة أكبر: مزيد من الخلوص الميكانيكي، وسحب مغناطيسي أقل ولكن كفاءة أقل، وتيار مغناطيسي أعلى
  • تحسين: أصغر فجوة متوافقة مع المتطلبات الميكانيكية وقدرات التصنيع

مواصفات التسامح

  • الفجوة الاسمية المحددة في الرسومات
  • التفاوتات عادة ±10-20% من الاسمية
  • حدود الانحراف المحددة (غالبًا < 10%)
  • التحقق من مراقبة الجودة أثناء التصنيع

تُعدّ الفجوة الهوائية معيارًا أساسيًا في تصميم وتشغيل المحركات الكهربائية. إن فهم آثارها على الأداء الكهرومغناطيسي، والتعرف على أعراض مشاكل الفجوة الهوائية من خلال تحليل الاهتزازات، والحفاظ على اتساق الفجوة من خلال الصيانة المناسبة للمحامل، كلها أمور أساسية لضمان تشغيل المحرك بكفاءة وموثوقية، ومنع الأعطال الخطيرة في تلامس الدوار والثابت.

← العودة إلى الفهرس الرئيسي

فئات:
واتساب