Τι είναι το διάκενο αέρα σε ηλεκτροκινητήρες; Κρίσιμη απόσταση • Φορητός ζυγοσταθμιστής, αναλυτής κραδασμών "Balanset" για δυναμική ζυγοστάθμιση θραυστήρων, ανεμιστήρων, τεμαχιστών, κοχλιωτών σε θεριζοαλωνιστικές μηχανές, άξονες, φυγοκεντρητές, στροβίλους και πολλούς άλλους ρότορες Τι είναι το διάκενο αέρα σε ηλεκτροκινητήρες; Κρίσιμη απόσταση • Φορητός ζυγοσταθμιστής, αναλυτής κραδασμών "Balanset" για δυναμική ζυγοστάθμιση θραυστήρων, ανεμιστήρων, τεμαχιστών, κοχλιωτών σε θεριζοαλωνιστικές μηχανές, άξονες, φυγοκεντρητές, στροβίλους και πολλούς άλλους ρότορες

Τι είναι το διάκενο αέρα στους ηλεκτροκινητήρες; Κρίσιμη απόσταση

Δημοσιεύτηκε από τον/την admin στις

Κατανόηση του διακένου αέρα σε ηλεκτροκινητήρες

Ορισμός: Τι είναι το κενό αέρα;

Διάκενο αέρα είναι η ακτινική απόσταση μεταξύ της εξωτερικής επιφάνειας του ρότορα και της εσωτερικής επιφάνειας του στάτορα σε ηλεκτροκινητήρες και γεννήτριες. Αυτός ο στενός χώρος (συνήθως 0,3-2,0 mm ή 0,012-0,080 ίντσες) είναι γεμάτος με αέρα και αντιπροσωπεύει τη μαγνητική διαδρομή μέσω της οποίας μεταφέρονται οι ηλεκτρομαγνητικές δυνάμεις μεταξύ των στατικών περιελίξεων του στάτορα και του περιστρεφόμενου ρότορα. Το διάκενο αέρα είναι μια από τις πιο κρίσιμες διαστάσεις στο σχεδιασμό του κινητήρα, επειδή επηρεάζει άμεσα την ηλεκτρομαγνητική απόδοση, την απόδοση, τον συντελεστή ισχύος, τη ροπή εκκίνησης και την ευαισθησία σε μαγνητική έλξη και δόνηση.

Ενώ είναι μικρά και φαινομενικά ασήμαντα, η ομοιομορφία και το μέγεθος του διακένου αέρα έχουν σημαντικές επιπτώσεις στη λειτουργία του κινητήρα. Τα μη ομοιόμορφα διακένα αέρα δημιουργούν μη ισορροπημένες μαγνητικές δυνάμεις που οδηγούν σε κραδασμούς και επιταχυνόμενη φθορά των ρουλεμάν, ενώ τα υπερβολικά διακένα μειώνουν την απόδοση και αυξάνουν τις απαιτήσεις μαγνητικού ρεύματος.

Τυπικές διαστάσεις διακένου αέρα

Με μέγεθος κινητήρα

  • Μικροί Κινητήρες (< 10 HP): 0,3-0,6 mm (0,012-0,024 ίντσες)
  • Μεσαίου μεγέθους κινητήρες (10-200 HP): 0,5-1,2 mm (0,020-0,047 ίντσες)
  • Μεγάλοι κινητήρες (200-1000 HP): 1,0-2,0 mm (0,040-0,080 ίντσες)
  • Πολύ Μεγάλοι Κινητήρες (> 1000 HP): 1,5-3,0 mm (0,060-0,120 ίντσες)
  • Γενική Τάση: Οι μεγαλύτεροι κινητήρες έχουν μεγαλύτερα απόλυτα κενά αλλά μικρότερο κενό ως ποσοστό της διαμέτρου

Ανά τύπο κινητήρα

  • Επαγωγικοί κινητήρες: Μεγαλύτερα κενά (τυπικά 0,5-2,0 mm)
  • Σύγχρονοι κινητήρες: Παρόμοια με τους κινητήρες επαγωγής
  • Κινητήρες συνεχούς ρεύματος: Πολύ μικρά κενά στον οπλισμό (0,3-1,0 mm)
  • Σχεδιασμοί υψηλής απόδοσης: Τείνετε προς μικρότερα κενά για καλύτερη απόδοση

Σημασία του κενού αέρα

Ηλεκτρομαγνητική Απόδοση

  • Απροθυμία μαγνητικού κυκλώματος: Το διάκενο αέρα είναι το στοιχείο με τη μεγαλύτερη απροθυμία στη μαγνητική διαδρομή
  • Ρεύμα μαγνήτισης: Τα μικρότερα κενά απαιτούν λιγότερο μαγνητικό ρεύμα (καλύτερος συντελεστής ισχύος)
  • Αποδοτικότητα: Μικρότερα κενά γενικά πιο αποτελεσματικά (λιγότερες απώλειες μαγνητισμού)
  • Παραγωγή ροπής: Τα μικρότερα κενά επιτρέπουν ισχυρότερη μαγνητική σύζευξη

Μηχανικές Σκέψεις

  • Εκτελωνισμός: Πρέπει να προσαρμόζεται στην παραμόρφωση του άξονα, στις ανοχές των ρουλεμάν, στην θερμική ανάπτυξη
  • Περιθώριο ασφαλείας: Αποτρέπει την επαφή ρότορα-στάτορα κατά τη διάρκεια κραδασμών ή ασυνήθιστων συνθηκών
  • Ανοχές κατασκευής: Πρέπει να είναι εφικτό με ανοχές παραγωγής

Εκκεντρότητα διακένου αέρα

Ορισμός

Η εκκεντρότητα του διακένου αέρα είναι η ανομοιομορφία του διακένου γύρω από την περιφέρεια:

  • Ομοιόμορφο κενό: Ίδια διάσταση σε όλες τις γωνιακές θέσεις
  • Εκκεντρικό κενό: Ποικίλλει ανάλογα με την περιφέρεια (μικρό στη μία πλευρά, μεγάλο στην αντίθετη)
  • Ποσοτικοποίηση: Εκκεντρικότητα = (gmax – gmin) / απόδοση, εκφρασμένη ως ποσοστό
  • Δεκτός: Συνήθως < 10% εκκεντρότητα για καλή λειτουργία

Αιτίες της εκκεντρικότητας

  • Φθορά ρουλεμάν: Επιτρέπει στον ρότορα να λειτουργεί εκτός κέντρου
  • Ανοχές κατασκευής: Η οπή του στάτορα ή του ρότορα δεν είναι απόλυτα ομόκεντρη
  • Σφάλματα συναρμολόγησης: Τα κουδούνια τέλους δεν είναι ευθυγραμμισμένα, ο ρότορας είναι οπλισμένος
  • Θερμική παραμόρφωση: Η ανομοιόμορφη θέρμανση επηρεάζει την στρογγυλότητα
  • Παραμόρφωση πλαισίου: Μαλακό πόδι ή πλαίσιο στρέβλωσης τάσης στήριξης

Επιπτώσεις της εκκεντρικότητας

  • Μη ισορροπημένη μαγνητική έλξη: Καθαρή ακτινική δύναμη προς την πλευρά του μικρού διακένου
  • Δόνηση στα 2×f: Παλμικές ηλεκτρομαγνητικές δυνάμεις
  • Συχνότητα διέλευσης από τον πόλο Πλευρικές ζώνες: Διαγνωστική υπογραφή στο φάσμα δόνησης
  • Υπερφόρτωση ρουλεμάν: Ασύμμετρη φόρτιση που επιταχύνει τη φθορά
  • Απώλεια Αποδοτικότητας: Μη βέλτιστο μαγνητικό κύκλωμα

Μέτρηση του διακένου αέρα

Άμεση Μέτρηση (Αποσυναρμολογημένος Κινητήρας)

  • Μετρητές ανίχνευσης: Τοποθετήστε μετρητές μεταξύ του ρότορα και του στάτορα σε πολλαπλές θέσεις
  • Διαδικασία: Μετρήστε σε 8-12 θέσεις γύρω από την περιφέρεια
  • Υπολογίζω: Μέσο, ελάχιστο, μέγιστο και ποσοστό εκκεντρότητας
  • Οταν: Κατά τη διάρκεια γενικής επισκευής κινητήρα ή αντικατάστασης ρουλεμάν

Έμμεση Αξιολόγηση (Λειτουργία Κινητήρα)

  • Δόνηση στα 2×f: Το αυξημένο πλάτος υποδηλώνει μη ομοιόμορφο κενό
  • Πλευρικές ζώνες PPF: Η παρουσία και το πλάτος συσχετίζονται με την εκκεντρότητα
  • Τρέχουσα Ανάλυση: Φαινόμενα μαγνητικού πεδίου ορατά στο φάσμα ρεύματος
  • Θόρυβος: Ένταση ηλεκτρομαγνητικού βουητού

Προβλήματα και λύσεις διακένου αέρα

Πολύ μικρό (< Ελάχιστη Προδιαγραφή)

Συνέπειες:

  • Κίνδυνος επαφής ρότορα-στάτορα από κραδασμούς ή παραμόρφωση
  • Πολύ υψηλή μαγνητική έλξη εάν είναι εκκεντρική
  • Ζημιά κατά την εκκίνηση ή μεταβατικές καταστάσεις

Αιτίες και λύσεις:

  • Σφάλμα κατασκευής → Επανακατεργασία ρότορα ή στάτη οπής
  • Λάθος εγκατεστημένος ρότορας → Αντικαταστήστε με τον σωστό ρότορα
  • Φθορά ρουλεμάν που επιτρέπει την μετατόπιση του ρότορα → Αντικαταστήστε τα ρουλεμάν, βεβαιωθείτε ότι έχει αποκατασταθεί το διάκενο

Πολύ μεγάλο (> Μέγιστη προδιαγραφή)

Συνέπειες:

  • Μειωμένη απόδοση (υψηλότερο ρεύμα μαγνήτισης)
  • Χαμηλότερος συντελεστής ισχύος
  • Μειωμένη ροπή εκκίνησης
  • Υψηλότερο ρεύμα χωρίς φορτίο

Συνήθως λιγότερο κρίσιμο: Μπορεί να λειτουργήσει αλλά η απόδοση υποβαθμίζεται

Μη Ομοιόμορφο (Εκκεντρικό)

Τα πιο συνηθισμένα και προβληματικά:

  • Δημιουργεί ασύμμετρη μαγνητική έλξη
  • Προκαλεί δόνηση 2×f
  • Επιταχύνει τη φθορά των ρουλεμάν μέσω θετικής ανάδρασης
  • Λύση: Αντικαταστήστε τα φθαρμένα ρουλεμάν, διορθώστε την παραμόρφωση του πλαισίου, επαληθεύστε την ομοκεντρικότητα του ρότορα

Διάκενο αέρα στα διαγνωστικά κινητήρα

Διαγνωστικοί Δείκτες

Σύμπτωμα Πιθανό πρόβλημα με κενό αέρα
Υψηλή δόνηση συχνότητας γραμμής 2× Εκκεντρικό κενό, μαγνητική έλξη
Πλευρικές ζώνες συχνότητας διέλευσης πόλων Μη ομοιόμορφο κενό
Υψηλό ρεύμα χωρίς φορτίο Υπερβολικό κενό
Χαμηλή ροπή εκκίνησης Υπερβολικό κενό
Τρίψιμο στοιχείων Ανεπαρκής απόσταση κενού
Ασύμμετρη φθορά ρουλεμάν Εκκεντρικό κενό που δημιουργεί UMP

Τάσεις και Παρακολούθηση

  • Παρακολούθηση 2× δονήσεων συχνότητας γραμμής καθ' όλη τη διάρκεια ζωής του κινητήρα
  • Η αύξηση του 2×f υποδηλώνει ανάπτυξη εκκεντρότητας (συνήθως από φθορά ρουλεμάν)
  • Καταγράψτε τις μετρήσεις του διακένου αέρα κατά τη διάρκεια των γενικών επισκευών
  • Συγκρίνετε με τις προδιαγραφές και τις προηγούμενες μετρήσεις
  • Χρήση ως δεδομένο εισόδου για αποφάσεις αντικατάστασης ρουλεμάν

Σχεδιασμός και Κατασκευή

Συμβιβασμοί Επιλογής Κενού

  • Μικρότερο κενό: Καλύτερη απόδοση, συντελεστής ισχύος, ροπή ΑΛΛΑ υψηλότερη μαγνητική έλξη εάν είναι εκκεντρική, μικρότερη μηχανική απόσταση
  • Μεγαλύτερο κενό: Μεγαλύτερη μηχανική απόσταση, χαμηλότερη μαγνητική έλξη ΑΛΛΑ χαμηλότερη απόδοση, υψηλότερο μαγνητικό ρεύμα
  • Βελτιστοποίηση: Μικρότερο κενό σύμφωνα με τις μηχανικές απαιτήσεις και τις δυνατότητες κατασκευής

Προδιαγραφή ανοχής

  • Ονομαστικό κενό που καθορίζεται στα σχέδια
  • Οι ανοχές συνήθως ±10-20% της ονομαστικής τιμής
  • Καθορισμένα όρια εκκεντρικότητας (συχνά < 10%)
  • Επαλήθευση ποιοτικού ελέγχου κατά την κατασκευή

Το διάκενο αέρα είναι μια θεμελιώδης παράμετρος στο σχεδιασμό και τη λειτουργία του ηλεκτροκινητήρα. Η κατανόηση των επιπτώσεών του στην ηλεκτρομαγνητική απόδοση, η αναγνώριση συμπτωμάτων προβλημάτων διακένου αέρα μέσω ανάλυσης κραδασμών και η διατήρηση ομοιόμορφου διακένου μέσω σωστής συντήρησης των ρουλεμάν είναι απαραίτητα για την αξιόπιστη και αποτελεσματική λειτουργία του κινητήρα και την πρόληψη καταστροφικών βλαβών επαφής ρότορα-στάτορα.

← Επιστροφή στο Κύριο Ευρετήριο

Κατηγορίες:
WhatsApp