Шта је ваздушни зазор у електромоторима? Критични зазор • Преносни балансер, анализатор вибрација "Balanset" за динамичко балансирање дробилица, вентилатора, малчера, пужева на комбајнима, вратила, центрифуга, турбина и многих других ротора Шта је ваздушни зазор у електромоторима? Критични зазор • Преносни балансер, анализатор вибрација "Balanset" за динамичко балансирање дробилица, вентилатора, малчера, пужева на комбајнима, вратила, центрифуга, турбина и многих других ротора

Шта је ваздушни зазор у електромоторима? Критични зазор

Објавио admin на

Разумевање ваздушног зазора у електромоторима

Дефиниција: Шта је ваздушни зазор?

Ваздушни зазор је радијални зазор између спољашње површине ротора и унутрашње површине статора у електромоторима и генераторима. Овај уски простор (обично 0,3-2,0 мм или 0,012-0,080 инча) је испуњен ваздухом и представља магнетну путању којом се електромагнетне силе преносе између стационарних намотаја статора и ротирајућег ротора. Ваздушни зазор је једна од најкритичнијих димензија у дизајну мотора јер директно утиче на електромагнетне перформансе, ефикасност, фактор снаге, стартни обртни момент и подложност магнетно привлачење и вибрација.

Иако мале и наизглед безначајне, униформност и величина ваздушног зазора имају дубок утицај на рад мотора. Неуниформни ваздушни зазори стварају неуравнотежене магнетне силе што доводи до вибрација и убрзаног хабања лежајева, док прекомерни зазори смањују ефикасност и повећавају захтеве за струјом магнетизације.

Типичне димензије ваздушног зазора

По величини мотора

  • Мали мотори (< 10 КС): 0,3-0,6 мм (0,012-0,024 инча)
  • Средњи мотори (10-200 КС): 0,5-1,2 мм (0,020-0,047 инча)
  • Велики мотори (200-1000 КС): 1,0-2,0 мм (0,040-0,080 инча)
  • Веома велики мотори (> 1000 КС): 1,5-3,0 мм (0,060-0,120 инча)
  • Општи тренд: Већи мотори имају веће апсолутне зазоре, али мањи зазор као проценат пречника

По типу мотора

  • Индукциони мотори: Већи размаци (типично 0,5-2,0 мм)
  • Синхрони мотори: Слично индукционим моторима
  • Једносмерни мотори: Веома мале празнине у арматури (0,3-1,0 мм)
  • Високо ефикасни дизајни: Тежите ка мањим празнинама за боље перформансе

Значај ваздушног зазора

Електромагнетне перформансе

  • Релуктација магнетног кола: Ваздушни зазор је елемент са највећом релукцијом у магнетној путањи
  • Струја магнетизације: Мањи зазори захтевају мању струју магнетизације (бољи фактор снаге)
  • Ефикасност: Мањи зазори су генерално ефикаснији (мањи губици магнетизације)
  • Производња обртног момента: Мањи зазори омогућавају јаче магнетно повезивање

Механичка разматрања

  • Распоред: Мора се прилагодити отклону вратила, толеранцијама лежајева, термичком расту
  • Маргина безбедности: Спречава контакт ротора и статора током вибрација или необичних услова
  • Производне толеранције: Мора бити достижно са производним толеранцијама

Ексцентричност ваздушног зазора

Дефиниција

Ексцентричност ваздушног зазора је неуједначеност зазора по обиму:

  • Униформни јаз: Иста димензија у свим угаоним положајима
  • Ексцентрични јаз: Варира по обиму (мали на једној страни, велики на супротној)
  • Квантификација: Ексцентричност = (gmax – gmin) / додавање, изражено као проценат
  • Прихватљиво: Типично < 10% ексцентричност за добар рад

Узроци ексцентричности

  • Хабање лежајева: Омогућава ротору да се окреће ван центра
  • Производне толеранције: Отвор статора или ротор нису савршено концентрични
  • Грешке при монтажи: Крајња звона погрешно поравната, ротор нагнут
  • Термичка дисторзија: Неравномерно загревање утиче на округлост
  • Изобличење кадра: Мекана стопа или оквир за монтажу савијања напрезања

Ефекти ексцентричности

  • Неуравнотежено магнетно привлачење: Нето радијална сила према страни са малим зазором
  • Вибрација при 2×f: Пулсирајуће електромагнетне силе
  • Учесталост пролаза пола Бочне траке: Дијагностички потпис у вибрационом спектру
  • Преоптерећење лежаја: Асиметрично оптерећење убрзава хабање
  • Губитак ефикасности: Неоптимално магнетно коло

Мерење ваздушног зазора

Директно мерење (мотор растављен)

  • Мерачи за опипавање: Уметните мераче између ротора и статора на више локација
  • Procedure: Мерити на 8-12 позиција по обиму
  • Израчунај: Просечан, минималан, максималан и проценат ексцентричности
  • Када: Током ремонта мотора или замене лежајева

Индиректна процена (радни мотор)

  • Вибрација при 2×f: Повишена амплитуда указује на неуједначен размак
  • PPF бочне траке: Присуство и амплитуда су у корелацији са ексцентричношћу
  • Тренутна анализа: Ефекти магнетног поља видљиви у струјном спектру
  • Бука: Интензитет електромагнетног зујања

Проблеми и решења ваздушних зазора

Премало (< Минимална спецификација)

Последице:

  • Ризик од контакта ротора и статора услед вибрација или деформације
  • Веома велика магнетна сила ако је ексцентрична
  • Оштећења током паљења или прелазних процеса

Узроци и решења:

  • Грешка у производњи → Поново обрадите ротор или пробушите статор
  • Погрешан ротор инсталиран → Замените исправним ротором
  • Хабање лежајева омогућава померање ротора → Замените лежајеве, проверите да ли је зазор враћен

Превелико (> Максимална спецификација)

Последице:

  • Смањена ефикасност (већа струја магнетизације)
  • Нижи фактор снаге
  • Смањени стартни обртни момент
  • Већа струја празног хода

Обично мање критично: Може да ради, али су перформансе погоршане

Неуниформно (ексцентрично)

Најчешћи и проблематичнији:

  • Ствара неуравнотежену магнетну силу
  • Узрокује вибрације 2×f
  • Убрзава хабање лежајева кроз позитивну повратну спрегу
  • Решење: Замените истрошене лежајеве, исправите деформацију оквира, проверите концентричност ротора

Ваздушни зазор у дијагностици мотора

Дијагностички индикатори

Симптом Вероватни проблем са ваздушним зазором
Висока 2× вибрација линијске фреквенције Ексцентрични размак, магнетно привлачење
Бочни опсези фреквенција пролаза пола Неуједначен размак
Висока струја празног хода Превелики размак
Низак стартни обртни момент Превелики размак
Трљање доказа Недовољан размак
Асиметрично хабање лежајева Ексцентрични јаз који ствара УМП

Трендови и праћење

  • Праћење вибрација мрежне фреквенције 2× током животног века мотора
  • Повећање 2×f указује на развој ексцентричности (обично због хабања лежајева)
  • Документујте мерења ваздушног зазора током ремонта
  • Упоредите са спецификацијама и претходним мерењима
  • Користити као улаз за одлуке о замени лежајева

Дизајн и производња

Компромиси при избору празнине

  • Мањи размак: Боља ефикасност, фактор снаге, обртни момент, АЛИ веће магнетно повлачење ако је ексцентрично, мањи механички зазор
  • Већи размак: Већи механички зазор, мање магнетно повлачење АЛИ нижа ефикасност, већа струја магнетизације
  • Оптимизација: Најмањи зазор у складу са механичким захтевима и производним могућностима

Спецификација толеранције

  • Номинални размак наведен на цртежима
  • Толеранције типично ±10-20% номиналне вредности
  • Наведене границе ексцентричности (често < 10%)
  • Провера контроле квалитета током производње

Ваздушни зазор је фундаментални параметар у пројектовању и раду електромотора. Разумевање његовог утицаја на електромагнетне перформансе, препознавање симптома проблема са ваздушним зазором кроз анализу вибрација и одржавање равномерног зазора кроз правилно одржавање лежајева су неопходни за поуздан и ефикасан рад мотора и спречавање катастрофалних кварова контакта ротор-статор.

← Назад на главни индекс

Categories:
WhatsApp