Mikä on sähkömoottoreiden ilmarako? Kriittinen välys • Kannettava tasapainotin, värähtelyanalysaattori "Balanset" murskainten, puhaltimien, multainten, puimureiden ruuvien, akseleiden, sentrifugien, turbiinien ja monien muiden roottoreiden dynaamiseen tasapainottamiseen Mikä on sähkömoottoreiden ilmarako? Kriittinen välys • Kannettava tasapainotin, värähtelyanalysaattori "Balanset" murskainten, puhaltimien, multainten, puimureiden ruuvien, akseleiden, sentrifugien, turbiinien ja monien muiden roottoreiden dynaamiseen tasapainottamiseen

Mikä on sähkömoottoreiden ilmarako? Kriittinen välys

Julkaisija: admin, ,

Sähkömoottoreiden ilmaraon ymmärtäminen

Määritelmä: Mikä on ilmarako?

Ilmarako on roottorin ulkopinnan ja staattorin sisäpinnan välinen säteittäinen välys sähkömoottoreissa ja generaattoreissa. Tämä kapea tila (tyypillisesti 0,3–2,0 mm tai 0,012–0,080 tuumaa) on täytetty ilmalla ja edustaa magneettista reittiä, jota pitkin sähkömagneettiset voimat siirtyvät paikallaan olevien staattorikäämien ja pyörivän roottorin välillä. Ilmaväli on yksi moottorin suunnittelun kriittisimmistä mitoista, koska se vaikuttaa suoraan sähkömagneettiseen suorituskykyyn, hyötysuhteeseen, tehokertoimeen, käynnistysmomenttiin ja alttiuteen häiriöille. magneettinen vetovoima ja tärinä.

Vaikka ilmavälin tasaisuus ja suuruus ovat pieniä ja näennäisesti merkityksettömiä, niillä on syvällinen vaikutus moottorin toimintaan. Epätasaiset ilmavälit luovat epätasapainoisia magneettisia voimia, jotka johtavat tärinään ja kiihtyneeseen laakerin kulumiseen, kun taas liian suuret ilmavälit vähentävät hyötysuhdetta ja lisäävät magnetointivirran tarvetta.

Tyypilliset ilmaraon mitat

Moottorin koon mukaan

  • Pienet moottorit (< 10 hv): 0,3–0,6 mm (0,012–0,024 tuumaa)
  • Keskikokoiset moottorit (10–200 hv): 0,5–1,2 mm (0,020–0,047 tuumaa)
  • Suuret moottorit (200–1000 hv): 1,0–2,0 mm (0,040–0,080 tuumaa)
  • Erittäin suuret moottorit (> 1000 hv): 1,5–3,0 mm (0,060–0,120 tuumaa)
  • Yleinen trendi: Suuremmissa moottoreissa on suuremmat absoluuttiset välykset, mutta pienempi välys prosentteina halkaisijasta

Moottorityypin mukaan

  • Induktiomoottorit: Suuremmat raot (tyypillisesti 0,5–2,0 mm)
  • Synkronimoottorit: Samanlaisia kuin induktiomoottorit
  • DC-moottorit: Hyvin pienet raot ankkureissa (0,3–1,0 mm)
  • Tehokkaat mallit: Pyri pienempiin väleihin paremman suorituskyvyn saavuttamiseksi

Ilmaraon merkitys

Sähkömagneettinen suorituskyky

  • Magneettisen piirin reluktanssi: Ilmaväli on magneettisen reitin suurin reluktanssielementti
  • Magnetointivirta: Pienemmät aukot vaativat vähemmän magnetointivirtaa (parempi tehokerroin)
  • Tehokkuus: Pienemmät aukot ovat yleensä tehokkaampia (vähemmän magnetointihäviöitä)
  • Vääntömomentin tuotanto: Pienemmät raot mahdollistavat vahvemman magneettisen kytkennän

Mekaaniset näkökohdat

  • Vapaa: On otettava huomioon akselin taipuma, laakeritoleranssit ja lämpölaajeneminen
  • Turvamarginaali: Estää roottorin ja staattorin kosketuksen tärinän aikana tai epätavallisissa olosuhteissa
  • Valmistustoleranssit: Täytyy olla saavutettavissa tuotantotoleranssien puitteissa

Ilmaraon epäkeskisyys

Määritelmä

Ilmaraon epäkeskisyys on raon epätasaisuus kehän ympäri:

  • Yhtenäinen rako: Sama mitta kaikissa kulma-asennoissa
  • Epäkeskinen rako: Vaihtelee ympärysmitan mukaan (pieni toisella puolella, suuri vastakkaisella)
  • Määrällinen määritys: Epäkeskisyys = (gmax – gmin) / vuotuinen päästö, ilmaistuna prosentteina
  • Hyväksyttävä: Tyypillisesti < 10% epäkeskisyys hyvän toiminnan takaamiseksi

Epäkeskisyyden syyt

  • Laakerin kuluminen: Sallii roottorin pyörimisen keskipisteen ulkopuolelle
  • Valmistustoleranssit: Staattorin reikä tai roottori ei ole täysin samankeskinen
  • Kokoonpanovirheet: Päätykellot väärin kohdistettu, roottori vääntynyt
  • Lämpösärö: Epätasainen kuumennus vaikuttaa pyöreyteen
  • Kehyksen vääristymä: Pehmeä jalka tai kiinnitysjännitystä vääntävä kehys

Epäkeskisyyden vaikutukset

  • Epätasapainoinen magneettinen vetovoima: Netto säteittäinen voima pienen raon puolelle
  • Tärinä 2×f:llä: Sykkivät sähkömagneettiset voimat
  • Tangon läpimenotaajuus Sivunauhat: Diagnostinen tunnus värähtelyspektrissä
  • Laakerin ylikuormitus: Epäsymmetrinen kuormitus kiihdyttää kulumista
  • Tehokkuuden menetys: Epäoptimaalinen magneettipiiri

Ilmaraon mittaus

Suora mittaus (moottori purettuna)

  • Rakotulkit: Aseta mittareita roottorin ja staattorin väliin useisiin kohtiin
  • Menettely: Mittaa 8–12 kohdasta ympärysmitan ympäriltä
  • Laskea: Keskiarvo, minimi, maksimi ja epäkeskisyysprosentti
  • Kun: Moottorin huollon tai laakerin vaihdon yhteydessä

Epäsuora arviointi (käyttömoottori)

  • Tärinä 2×f:llä: Kohonnut amplitudi osoittaa epätasaista rakoa
  • PPF-sivunauhat: Läsnäolo ja amplitudi korreloivat eksentrisyyden kanssa
  • Nykyinen analyysi: Magneettikentän vaikutukset näkyvät virtaspektrissä
  • Melu: Sähkömagneettisen hurinan voimakkuus

Ilmaraon ongelmat ja ratkaisut

Liian pieni (< Vähimmäisvaatimukset)

Seuraukset:

  • Roottorin ja staattorin kosketusvaara tärinän tai taipuman vuoksi
  • Erittäin suuri magneettinen vetovoima, jos epäkeskinen
  • Vauriot käynnistyksen tai ohimenevien häiriöiden aikana

Syyt ja ratkaisut:

  • Valmistusvirhe → Roottorin tai staattorin uudelleentyöstö
  • Väärä roottori asennettu → Vaihda oikeaan roottoriin
  • Laakerien kuluminen, joka aiheuttaa roottorin siirtymisen → Vaihda laakerit, tarkista, että rako on korjattu

Liian suuri (> maksimiarvo)

Seuraukset:

  • Alentunut hyötysuhde (suurempi magnetointivirta)
  • Alhaisempi tehokerroin
  • Alennettu käynnistysmomentti
  • Suurempi tyhjäkäyntivirta

Yleensä vähemmän kriittinen: Voi toimia, mutta suorituskyky heikkenee

Epätasainen (epäkeskinen)

Yleisimmät ja ongelmallisimmat:

  • Luo epätasapainoisen magneettisen vetovoiman
  • Aiheuttaa 2×f-värähtelyn
  • Nopeuttaa laakerin kulumista positiivisen takaisinkytkennän avulla
  • Ratkaisu: Vaihda kuluneet laakerit, korjaa rungon vääristymä ja tarkista roottorin samankeskisyys.

Ilmarako moottorin diagnostiikassa

Diagnostiset indikaattorit

Oire Todennäköinen ilmaraon ongelma
Korkea 2× linjataajuinen värähtely Epäkeskinen rako, magneettinen vetovoima
Napapäästötaajuussivukaistat Epätasainen rako
Korkea tyhjäkäyntivirta Liiallinen rako
Alhainen käynnistysmomentti Liiallinen rako
Todisteiden hankaus Riittämätön rako
Epäsymmetrinen laakerin kuluminen Epäkeskinen rako, joka luo UMP:n

Trendit ja seuranta

  • Tarkkaile 2× verkkotaajuista värähtelyä moottorin käyttöiän aikana
  • 2×f:n kasvu osoittaa kehittyvää epäkeskisyyttä (yleensä laakerin kulumisesta johtuen)
  • Dokumentoi ilmaraon mittaukset peruskorjausten aikana
  • Vertaa teknisiin tietoihin ja aiempiin mittauksiin
  • Käytä laakerinvaihtopäätösten lähtökohtana

Suunnittelu ja valmistus

Gap-valinnan kompromissit

  • Pienempi rako: Parempi hyötysuhde, tehokerroin, vääntömomentti, MUTTA suurempi magneettinen vetovoima, jos epäkeskinen, pienempi mekaaninen välys
  • Suurempi rako: Suurempi mekaaninen välys, pienempi magneettinen vetovoima, MUTTA alhaisempi hyötysuhde, suurempi magnetointivirta
  • Optimointi: Pienin rako mekaanisten vaatimusten ja valmistusmahdollisuuksien mukaisesti

Toleranssimääritys

  • Nimellinen rako määritelty piirustuksissa
  • Toleranssit tyypillisesti ±10-20% nimellisarvosta
  • Epäkeskisyyden rajat on määritelty (usein < 10%)
  • Laadunvalvonnan tarkastus valmistuksen aikana

Ilmarako on sähkömoottorin suunnittelun ja käytön perusparametri. Sen vaikutusten ymmärtäminen sähkömagneettiseen suorituskykyyn, ilmarako-ongelmien oireiden tunnistaminen värähtelyanalyysin avulla ja tasaisen välyksen ylläpitäminen asianmukaisella laakerihuollolla ovat olennaisia moottorin luotettavan ja tehokkaan toiminnan sekä katastrofaalisten roottorin ja staattorin välisten kosketusvikojen estämisen kannalta.

← Takaisin päähakemistoon

Luokat:
WhatsApp