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大規(guī)格電機轉(zhuǎn)子平衡為何要分成兩個階段完成?
轉(zhuǎn)子是電機產(chǎn)品的旋轉(zhuǎn)部分,轉(zhuǎn)子的平衡效果,直接影響電機運行質(zhì)量。大規(guī)格電機轉(zhuǎn)子,與小規(guī)格產(chǎn)品相比,轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)要相對復(fù)雜,除轉(zhuǎn)子材料的不唯一因素外,還增加了幅板軸自身的不平衡因素。
為了最大限度地減小轉(zhuǎn)子的初始不平衡量,規(guī)范的電機生產(chǎn)廠家,會在軸的設(shè)計和制造環(huán)節(jié)采取必要的措施,包括軸的平衡效果、鐵芯馬蹄控制、鑄鋁過程鐵芯變形,繞線式轉(zhuǎn)子嵌線、接線、綁扎和浸烘過程控制等。
小型電機的圓柱式軸,除鍵槽因素外,基本上屬于一個自身的平衡體,但大規(guī)格電機軸,因為有幅板的原因,存在焊接分度不均勻、焊接幅板規(guī)則、焊接應(yīng)力變形等諸多不可避免的因素,因而對軸本身進行平衡是非常必要的,再加上操作便捷性因素,規(guī)范電機制造廠家,會對軸先進行動平衡,而后裝配前對轉(zhuǎn)子進行綜合動平衡。
剛性轉(zhuǎn)子動平衡
動平衡分為剛性轉(zhuǎn)子動平衡和撓性轉(zhuǎn)子動平衡。動平衡即可以在平衡機上進行,也可以在機器本體上進行轉(zhuǎn)子平衡。剛性轉(zhuǎn)子定義有下列兩種方法:
GB/T 6444中規(guī)定的剛性轉(zhuǎn)子定義:剛性轉(zhuǎn)子是指在直至最高工作轉(zhuǎn)速的任意轉(zhuǎn)速下旋轉(zhuǎn),由給定的不平衡量的分布引起的撓曲低于允許限度的轉(zhuǎn)子。在一組條件,如:工作轉(zhuǎn)速和初始不平衡下,可視為剛性轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子,而在其他條件下可能不視為剛性轉(zhuǎn)子。撓性轉(zhuǎn)子是指由于彈性撓曲不能認為是剛性的轉(zhuǎn)子。
轉(zhuǎn)子在平衡機上的支承條件與近似于現(xiàn)場機器支承條件,轉(zhuǎn)子只需在平衡轉(zhuǎn)速上,一般取工作轉(zhuǎn)速的20%左右,選擇轉(zhuǎn)子任意兩個垂直于軸線的校正面進行平衡校正,將力和力偶的剩余不平衡量降低至平衡品質(zhì)允許值以下,這種轉(zhuǎn)子可視為剛性轉(zhuǎn)子。
工程上通常用臨界轉(zhuǎn)速作為剛性轉(zhuǎn)子與撓性轉(zhuǎn)子分界。即工作轉(zhuǎn)速低于第一臨界轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)子,稱為剛性轉(zhuǎn)子;工作轉(zhuǎn)速高于第一臨界轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)子,稱為撓性轉(zhuǎn)子。
剛性轉(zhuǎn)子動平衡一般稱作低速動平衡,這并不是由于平衡轉(zhuǎn)速高低來劃分的,而是由剛性轉(zhuǎn)子定義所決定的。根據(jù)理論計算和試驗結(jié)果證明,只有當轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速低于0.4~0.5倍轉(zhuǎn)子的第一臨界轉(zhuǎn)速時,轉(zhuǎn)子撓曲變形對其平衡的影響可以忽略,根據(jù)這一原則,任何轉(zhuǎn)子只要低于一定的轉(zhuǎn)速,就可視為剛性轉(zhuǎn)子。由于剛性轉(zhuǎn)子動平衡和低速動平衡含義相同,因此將剛性轉(zhuǎn)子動平衡直接稱為低速動平衡。剛性轉(zhuǎn)子平衡理論是假設(shè)轉(zhuǎn)子在動態(tài)下不發(fā)生撓曲變形,轉(zhuǎn)子本體內(nèi)復(fù)雜的不平衡分布所產(chǎn)生的復(fù)雜的不平衡力系,以矢量疊加平移的原理分別疊加和平移到轉(zhuǎn)子的兩個端面上。
所以,剛性轉(zhuǎn)子的平衡只要通過調(diào)整轉(zhuǎn)子兩個端面上加重大小和方位,即可使整個轉(zhuǎn)子從啟動到工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)達到平衡要求。剛性轉(zhuǎn)子平衡的方法一般為測振幅平衡法和測相平衡法兩種。測相平衡法最早采用劃線法、凸輪接觸法、示波器法、閃光測相法,采用的是標準脈沖法。