Elektrik Motorlarında Hava Boşluğu Nedir? Kritik Boşluk • Kırıcılar, fanlar, öğütücüler, biçerdöverlerdeki burgular, şaftlar, santrifüjler, türbinler ve diğer birçok rotorun dinamik dengelenmesi için taşınabilir dengeleyici, titreşim analizörü "Balanset" Elektrik Motorlarında Hava Boşluğu Nedir? Kritik Boşluk • Kırıcılar, fanlar, öğütücüler, biçerdöverlerdeki burgular, şaftlar, santrifüjler, türbinler ve diğer birçok rotorun dinamik dengelenmesi için taşınabilir dengeleyici, titreşim analizörü "Balanset"

Elektrik Motorlarında Hava Boşluğu Nedir? Kritik Boşluk

admin tarafından tarihinde yayınlandı

Elektrik Motorlarındaki Hava Boşluğunun Anlaşılması

Tanım: Hava Boşluğu Nedir?

Hava boşluğu Elektrik motorları ve jeneratörlerde rotorun dış yüzeyi ile statorun iç yüzeyi arasındaki radyal boşluktur. Bu dar boşluk (genellikle 0,3-2,0 mm veya 0,012-0,080 inç) hava ile doludur ve elektromanyetik kuvvetlerin sabit stator sargıları ile dönen rotor arasında aktarıldığı manyetik yolu temsil eder. Hava boşluğu, motor tasarımındaki en kritik boyutlardan biridir çünkü elektromanyetik performansı, verimliliği, güç faktörünü, başlangıç torkunu ve elektromanyetik etkilere karşı duyarlılığı doğrudan etkiler. manyetik çekim ve titreşim.

Küçük ve önemsiz görünse de, hava boşluğunun düzgünlüğü ve büyüklüğü motor çalışması üzerinde derin etkilere sahiptir. Düzgün olmayan hava boşlukları, titreşime ve yatak aşınmasının hızlanmasına yol açan dengesiz manyetik kuvvetler oluştururken, aşırı boşluklar verimliliği düşürür ve mıknatıslama akımı gereksinimlerini artırır.

Tipik Hava Boşluğu Boyutları

Motor Boyutuna Göre

  • Küçük Motorlar (< 10 BG): 0,3-0,6 mm (0,012-0,024 inç)
  • Orta Motorlar (10-200 HP): 0,5-1,2 mm (0,020-0,047 inç)
  • Büyük Motorlar (200-1000 HP): 1,0-2,0 mm (0,040-0,080 inç)
  • Çok Büyük Motorlar (> 1000 HP): 1,5-3,0 mm (0,060-0,120 inç)
  • Genel Eğilim: Daha büyük motorların mutlak boşlukları daha büyüktür ancak çap yüzdesi olarak boşlukları daha küçüktür

Motor Tipine Göre

  • Endüksiyon Motorları: Daha büyük boşluklar (tipik olarak 0,5-2,0 mm)
  • Senkron Motorlar: Endüksiyon motorlarına benzer
  • DC Motorlar: Armatürde çok küçük boşluklar (0,3-1,0 mm)
  • Yüksek Verimli Tasarımlar: Daha iyi performans için daha küçük boşluklara yönelin

Hava Boşluğunun Önemi

Elektromanyetik Performans

  • Manyetik Devre Relüktansı: Hava boşluğu manyetik yoldaki en yüksek relüktans elemanıdır
  • Mıknatıslama Akımı: Daha küçük boşluklar daha az mıknatıslama akımı gerektirir (daha iyi güç faktörü)
  • Yeterlik: Daha küçük boşluklar genellikle daha verimlidir (daha az mıknatıslanma kaybı)
  • Tork Üretimi: Daha küçük boşluklar daha güçlü manyetik bağlantıya izin verir

Mekanik Hususlar

  • Gümrükleme: Mil sapmasına, yatak toleranslarına ve termal büyümeye uyum sağlamalıdır
  • Güvenlik Marjı: Titreşim veya olağandışı koşullar sırasında rotor-stator temasını önler
  • Üretim Toleransları: Üretim toleranslarıyla elde edilebilir olmalıdır

Hava Boşluğu Eksantrikliği

Tanım

Hava boşluğu eksantrikliği, boşluğun çevresi etrafındaki düzensizliğidir:

  • Tekdüze Boşluk: Tüm açısal konumlarda aynı boyut
  • Eksantrik Boşluk: Çevresi değişir (bir tarafı küçük, diğer tarafı büyüktür)
  • Miktar belirleme: Eksantriklik = (gmax – gmin) / gaverage, yüzde olarak ifade edilir
  • Kabul edilebilir: Tipik olarak İyi çalışma için < 10% eksantriklik

Eksantrikliğin Nedenleri

  • Yatak Aşınması: Rotorun merkezden uzakta çalışmasına izin verir
  • Üretim Toleransları: Stator deliği veya rotor mükemmel şekilde eş merkezli değil
  • Montaj Hataları: Son çanlar hizasız, rotor kurulu
  • Termal Bozulma: Yuvarlaklığı etkileyen eşit olmayan ısıtma
  • Çerçeve Bozulması: Yumuşak ayak veya montaj gerilimi eğriltme çerçevesi

Eksantrikliğin Etkileri

  • Dengesiz Manyetik Çekim: Küçük boşluk tarafına doğru net radyal kuvvet
  • 2×f'de titreşim: Titreşen elektromanyetik kuvvetler
  • Direk Geçiş Frekansı Yan bantlar: Titreşim spektrumunda tanısal imza
  • Rulman Aşırı Yükü: Asimetrik yükleme aşınmayı hızlandırıyor
  • Verimlilik Kaybı: Optimal olmayan manyetik devre

Hava Boşluğunun Ölçümü

Doğrudan Ölçüm (Motor Sökülmüş)

  • Feeler Ölçerler: Rotor ve stator arasına birden fazla konumda ölçüm cihazları yerleştirin
  • Prosedür: Çevrenin 8-12 noktasından ölçüm yapın
  • Hesaplamak: Ortalama, minimum, maksimum ve eksantriklik yüzdesi
  • Ne zaman: Motor revizyonu veya rulman değişimi sırasında

Dolaylı Değerlendirme (İşletim Motoru)

  • 2×f'de titreşim: Yükselmiş genlik, düzensiz boşluğu gösterir
  • PPF Yan Bantları: Varlık ve genlik eksantriklikle ilişkilidir
  • Güncel Analiz: Akım spektrumunda görülebilen manyetik alan etkileri
  • Gürültü: Elektromanyetik uğultu yoğunluğu

Hava Boşluğu Sorunları ve Çözümleri

Çok Küçük (< Minimum Şartname)

Sonuçlar:

  • Titreşim veya sapmadan dolayı rotor-stator teması riski
  • Eksantrik ise çok yüksek manyetik çekim
  • Başlatma veya geçişler sırasında hasar

Nedenleri ve Çözümleri:

  • Üretim hatası → Rotoru veya delikli statoru yeniden işleyin
  • Yanlış rotor takılmış → Doğru rotorla değiştirin
  • Yatak aşınması rotorun kaymasına neden oluyor → Yatakları değiştirin, boşluğun geri yüklendiğini doğrulayın

Çok Büyük (> Maksimum Özellikler)

Sonuçlar:

  • Azaltılmış verimlilik (daha yüksek mıknatıslama akımı)
  • Daha düşük güç faktörü
  • Azaltılmış başlangıç torku
  • Daha yüksek boşta akım

Genellikle Daha Az Kritik: Çalışabilir ancak performans düştü

Tekdüze Olmayan (Eksantrik)

En Yaygın ve Sorunlu:

  • Dengesiz manyetik çekim yaratır
  • 2×f titreşime neden olur
  • Pozitif geri bildirim yoluyla rulman aşınmasını hızlandırır
  • Çözüm: Aşınmış yatakları değiştirin, çerçeve bozulmasını düzeltin, rotor konsantrikliğini doğrulayın

Motor Tanılamada Hava Boşluğu

Tanı Göstergeleri

Belirti Muhtemel Hava Boşluğu Sorunu
Yüksek 2× hat frekanslı titreşim Eksantrik boşluk, manyetik çekim
Kutup geçiş frekansı yan bantları Düzensiz boşluk
Yüksek yüksüz akım Aşırı boşluk
Düşük başlangıç torku Aşırı boşluk
Sürtünme kanıtı Yetersiz boşluk boşluğu
Asimetrik yatak aşınması Eksantrik boşluk UMP oluşturuyor

Trend ve İzleme

  • Motor ömrü boyunca 2x hat frekansı titreşimini izleyin
  • 2×f'nin artması, eksantrikliğin (genellikle yatak aşınmasından) geliştiğini gösterir
  • Bakımlar sırasında hava boşluğu ölçümlerini belgelendirin
  • Özellikler ve önceki ölçümlerle karşılaştırın
  • Rulman değiştirme kararları için girdi olarak kullanın

Tasarım ve Üretim

Boşluk Seçimi Tavizleri

  • Daha Küçük Boşluk: Daha iyi verimlilik, güç faktörü, tork AMA eksantrik ise daha yüksek manyetik çekim, daha az mekanik boşluk
  • Daha Büyük Boşluk: Daha fazla mekanik boşluk, daha düşük manyetik çekim AMA daha düşük verimlilik, daha yüksek mıknatıslama akımı
  • Optimizasyon: Mekanik gereksinimler ve üretim kapasiteleriyle uyumlu en küçük boşluk

Tolerans Spesifikasyonu

  • Çizimlerde belirtilen nominal boşluk
  • Toleranslar genellikle nominal değerin ±10-20%'sidir
  • Eksantriklik sınırları belirtilir (genellikle < 10%)
  • Üretim sırasında kalite kontrol doğrulaması

Hava boşluğu, elektrik motoru tasarımı ve çalışmasında temel bir parametredir. Elektromanyetik performans üzerindeki etkilerini anlamak, titreşim analizi yoluyla hava boşluğu sorunlarının belirtilerini tespit etmek ve uygun yatak bakımıyla düzgün bir boşluk sağlamak, motorun güvenilir ve verimli çalışması ve yıkıcı rotor-stator temas arızalarının önlenmesi için olmazsa olmazdır.

← Ana Dizin'e Geri Dön

Kategoriler:
WhatsApp