三相交流電動機軸向力是如何形成的

 

在日常工作中，無論是高壓還是低壓電機，經(jīng)常會有客戶反映竄軸問題，或是因為軸向力導致軸承溫度升高問題。電機的工作狀態(tài)是在軸向不受力，而保證電機與負載的理想化關聯(lián)；事實上，或多或少，不同的電機都存在一個軸向力。

 

對于三相交流電動機，當定子繞組接通供電電源之后，即產(chǎn)生一個旋轉磁場，從而在轉子中因電磁感應產(chǎn)生感應電流，轉子被磁化，產(chǎn)生電磁引力而旋轉。

 

同步電動機在投勵之后，按同步轉速旋轉；異步電動機的旋轉產(chǎn)生滑差。電動機旋轉磁場引力的產(chǎn)生是由于磁力線具有短特性，電磁力使電動機運行在電磁中心線上，即電動機定子、轉子的電磁力作用在徑向，使其相互平衡，也就不會產(chǎn)生軸向磁力，但在實際運行中會由于下列因素產(chǎn)生軸向力。

 

軸向力產(chǎn)生的原因

 

●電動機轉子風扇在空載運行時冷卻空氣的氣流流動而產(chǎn)生的軸向力。

 

●定子與轉子由于加工制造工藝和電動機裝配誤差等因素，使機械中心線與電動機電磁中心線偏移而產(chǎn)生軸向力。

 

●設計中為了減少齒部諧波的影響而使定子或者轉子制成斜槽結構，因此在負載運行時電磁力迫使轉子向一端偏移而產(chǎn)生軸向力。

 

●電動機的電磁中心線是電動機轉軸與所驅(qū)動的機械設備聯(lián)軸器對接的基準線。但由于電動機設計制造沒有電磁中心線標志，因此電動機的安裝和聯(lián)軸器對接時所依據(jù)的隨機文件提供的安裝圖樣標定尺寸是以設計的機械中心為基準。這樣電動機在實際運行中就難免會出現(xiàn)由于機械中心線與電磁中心線不重合而出現(xiàn)偏移，即電動機的安裝、聯(lián)軸器對接的誤差，產(chǎn)生的軸向力。其軸向力的方向?qū)λ?qū)動機械設備而言是產(chǎn)生推或拉的軸向力，因而導致電動機和所驅(qū)動的機械設備的軸承或整機損壞。

 

對于增安型無刷勵磁同步電動機而言，其因素就更多了，所以從工藝制造加工來看，提高沖片質(zhì)量；減小沖片毛刺；嚴格遵守疊片片數(shù)和疊片壓力的工藝紀律，保證定子、轉子鐵心長度；消除人為安裝與裝配誤差，同時要求企業(yè)技術工人具有較高的技術素質(zhì)和精細的裝配技巧，是降低軸向力的工藝保證。

 

另外，設計者必須精通加工制造工藝、產(chǎn)品裝配工藝過程，并在結構設計中統(tǒng)籌考慮并根據(jù)電動機的轉向、風扇布置、斜槽方向等固有的因素所產(chǎn)生軸向力的大小與方向，使其能相互抵消或減小到小程度。同時要求產(chǎn)品裝配技術工人必須參加產(chǎn)品裝配后的初次調(diào)試實驗。

 

在調(diào)試實驗中，更重要的是要求檢驗技術人員在樣機試裝的實驗中，根據(jù)空載和負載實驗所實際測試的電動機中心線與電磁中心實際偏移數(shù)據(jù)，在技術文件中準確地要求裝配工序再進行調(diào)整轉子位置的位移值和位移方向。