Kaj je zračna reža v elektromotorjih? Kritična zračnost • Prenosni uravnotežnik, analizator vibracij "Balanset" za dinamično uravnoteženje drobilnikov, ventilatorjev, mulčerjev, polžev na kombajnih, gredi, centrifug, turbin in mnogih drugih rotorjev Kaj je zračna reža v elektromotorjih? Kritična zračnost • Prenosni uravnotežnik, analizator vibracij "Balanset" za dinamično uravnoteženje drobilnikov, ventilatorjev, mulčerjev, polžev na kombajnih, gredi, centrifug, turbin in mnogih drugih rotorjev

Kaj je zračna reža v elektromotorjih? Kritična razdalja

Objavil admin na

Razumevanje zračne reže v elektromotorjih

Definicija: Kaj je zračna reža?

Zračna reža je radialna reža med zunanjo površino rotorja in notranjo površino statorja v elektromotorjih in generatorjih. Ta ozek prostor (običajno 0,3–2,0 mm ali 0,012–0,080 palca) je napolnjen z zrakom in predstavlja magnetno pot, po kateri se elektromagnetne sile prenašajo med stacionarnimi navitji statorja in vrtečim se rotorjem. Zračna reža je ena najpomembnejših dimenzij pri zasnovi motorja, saj neposredno vpliva na elektromagnetno delovanje, učinkovitost, faktor moči, zagonski navor in dovzetnost za ... magnetni privlak in . vibracije.

Čeprav sta enakomernost in velikost zračne reže majhni in na videz nepomembni, imata velik vpliv na delovanje motorja. Neenakomerne zračne reže ustvarjajo neuravnotežene magnetne sile, ki vodijo do vibracij in pospešene obrabe ležajev, medtem ko prekomerne reže zmanjšujejo učinkovitost in povečujejo potrebe po magnetizacijskem toku.

Tipične dimenzije zračne reže

Po velikosti motorja

  • Majhni motorji (< 10 KM): 0,3–0,6 mm (0,012–0,024 palca)
  • Srednji motorji (10–200 KM): 0,5–1,2 mm (0,020–0,047 palca)
  • Veliki motorji (200–1000 KM): 1,0–2,0 mm (0,040–0,080 palca)
  • Zelo veliki motorji (> 1000 KM): 1,5–3,0 mm (0,060–0,120 palca)
  • Splošni trend: Večji motorji imajo večje absolutne reže, vendar manjšo režo kot odstotek premera

Po vrsti motorja

  • Indukcijski motorji: Večje reže (običajno 0,5–2,0 mm)
  • Sinhroni motorji: Podobno kot indukcijski motorji
  • Enosmerni motorji: Zelo majhne reže v armaturi (0,3–1,0 mm)
  • Visoko učinkovite zasnove: Za boljšo zmogljivost se nagibajte k manjšim vrzelim

Pomen zračne reže

Elektromagnetna zmogljivost

  • Reluktanca magnetnega vezja: Zračna reža je element z najvišjo reluktanco v magnetni poti
  • Magnetizacijski tok: Manjše reže zahtevajo manjši magnetizacijski tok (boljši faktor moči)
  • Učinkovitost: Manjše reže so na splošno učinkovitejše (manjše izgube zaradi magnetenja)
  • Proizvodnja navora: Manjše reže omogočajo močnejšo magnetno sklopitev

Mehanski vidiki

  • Razdalja: Upoštevati mora odklon gredi, tolerance ležajev in toplotno rast
  • Varnostna meja: Preprečuje stik rotorja in statorja med vibracijami ali nenavadnimi pogoji
  • Tolerance izdelave: Mora biti dosegljivo s proizvodnimi tolerancami

Ekscentričnost zračne reže

Definicija

Ekscentričnost zračne reže je neenakomernost reže po obodu:

  • Enotna vrzel: Ista dimenzija v vseh kotnih položajih
  • Ekscentrična vrzel: Spreminja se po obodu (majhen na eni strani, velik na nasprotni)
  • Kvantifikacija: Ekscentričnost = (gmax – gmin) / odklon, izraženo v odstotkih
  • Sprejemljivo: Običajno < 10% ekscentričnost za dobro delovanje

Vzroki za ekscentričnost

  • Obraba ležajev: Omogoča, da se rotor vrti izven središča
  • Tolerance izdelave: Izvrtina statorja ali rotor ni popolnoma koncentrična
  • Napake pri sestavljanju: Končni zvonovi niso poravnani, rotor je napet
  • Toplotna distorzija: Neenakomerno segrevanje vpliva na okroglost
  • Popačenje okvirja: Mehka noga ali okvir za montažo, ki se upogiba zaradi napetosti

Učinki ekscentričnosti

  • Neuravnotežena magnetna vleka: Neto radialna sila proti strani z majhno režo
  • Vibracije pri 2×f: Pulzirajoče elektromagnetne sile
  • Pogostost prehoda droga Stranski pasovi: Diagnostični podpis v vibracijskem spektru
  • Preobremenitev ležaja: Asimetrična obremenitev, ki pospešuje obrabo
  • Izguba učinkovitosti: Neoptimalno magnetno vezje

Merjenje zračne reže

Neposredna meritev (razstavljen motor)

  • Merilniki tipal: Vstavite merilnike med rotor in stator na več mestih
  • Postopek: Merite na 8-12 mestih po obodu
  • Izračunaj: Povprečni, minimalni, maksimalni in odstotek ekscentričnosti
  • Kdaj: Med remontom motorja ali zamenjavo ležajev

Posredna ocena (delujoči motor)

  • Vibracije pri 2×f: Povečana amplituda kaže na neenakomerno vrzel
  • Stranski pasovi PPF: Prisotnost in amplituda sta povezani z ekscentričnostjo
  • Trenutna analiza: Učinki magnetnega polja vidni v trenutnem spektru
  • Hrup: Intenzivnost elektromagnetnega brenčanja

Težave z zračno režo in rešitve

Premajhno (< Minimalne specifikacije)

Posledice:

  • Nevarnost stika rotorja in statorja zaradi vibracij ali upogiba
  • Zelo visoka magnetna privlačnost, če je ekscentrična
  • Poškodbe med zagonom ali prehodnimi pojavi

Vzroki in rešitve:

  • Napaka v proizvodnji → Ponovno obdelajte rotor ali izvrtajte stator
  • Nameščen napačen rotor → Zamenjajte s pravilnim rotorjem
  • Obraba ležajev, ki omogoča premik rotorja → Zamenjajte ležaje, preverite, ali je reža obnovljena

Preveliko (> največja specifikacija)

Posledice:

  • Zmanjšana učinkovitost (višji magnetizacijski tok)
  • Nižji faktor moči
  • Zmanjšan zagonski navor
  • Višji tok brez obremenitve

Običajno manj kritično: Lahko deluje, vendar je zmogljivost slabša

Neenakomerno (ekscentrično)

Najpogostejši in problematični:

  • Ustvarja neuravnotežen magnetni privlek
  • Povzroča vibracije 2×f
  • Pospešuje obrabo ležajev s pozitivno povratno zanko
  • Rešitev: Zamenjajte obrabljene ležaje, popravite deformacijo okvirja, preverite koncentričnost rotorja

Zračna reža v diagnostiki motorja

Diagnostični kazalniki

Simptom Verjetna težava z zračno režo
Visoka 2× vibracija linijske frekvence Ekscentrična reža, magnetni privlek
Stranski pasovi frekvenčnega prehoda pola Neenakomerna vrzel
Visok tok brez obremenitve Prekomerna vrzel
Nizek zagonski navor Prekomerna vrzel
Drgnjenje dokazov Nezadostna reža
Asimetrična obraba ležajev Ekscentrična vrzel, ki ustvarja UMP

Trendi in spremljanje

  • Spremljajte 2× vibracije omrežne frekvence skozi celotno življenjsko dobo motorja
  • Povečanje 2×f kaže na razvoj ekscentričnosti (običajno zaradi obrabe ležajev)
  • Dokumentirajte meritve zračne reže med remonti
  • Primerjajte s specifikacijami in prejšnjimi meritvami
  • Uporabite kot vhodne podatke za odločitve o zamenjavi ležajev

Oblikovanje in proizvodnja

Kompromisi pri izbiri vrzeli

  • Manjša vrzel: Boljša učinkovitost, faktor moči, navor, VENDAR večja magnetna sila, če je ekscentrična, manjša mehanska zračnost
  • Večja vrzel: Večja mehanska zračnost, nižja magnetna privlačnost, VENDAR nižja učinkovitost, višji magnetizacijski tok
  • Optimizacija: Najmanjša vrzel, skladna z mehanskimi zahtevami in proizvodnimi zmogljivostmi

Specifikacija tolerance

  • Nazivna reža, navedena na risbah
  • Tolerance tipično ±10-20% nominalne vrednosti
  • Določene meje ekscentričnosti (pogosto < 10%)
  • Preverjanje nadzora kakovosti med proizvodnjo

Zračna reža je temeljni parameter pri načrtovanju in delovanju elektromotorjev. Razumevanje njenih vplivov na elektromagnetno delovanje, prepoznavanje simptomov težav z zračno režo z analizo vibracij in vzdrževanje enakomerne reže z ustreznim vzdrževanjem ležajev so bistveni za zanesljivo in učinkovito delovanje motorja ter preprečevanje katastrofalnih okvar stikov rotorja in statorja.

← Nazaj na glavno kazalo

Kategorije:
WhatsApp