汽車電機轉(zhuǎn)子不平衡量及校正的設(shè)計

發(fā)布時間：

2024-07-03 17:37

所謂平衡狀態(tài)是質(zhì)量為 m的部件在運動中附帶慣性力，這些慣性力在運動部件內(nèi)部相互抵消而對外部不施加任何力的狀態(tài)。調(diào)整處于不平衡狀態(tài)下運動部件的質(zhì)量分布稱為動平衡校正。因而轉(zhuǎn)子的平衡技術(shù)包含不平衡量的檢測和修正2個流程。動平衡機主要用于不平衡量的檢測，而不平衡量的修正則因此借助鉆床、銑床和點焊機等別的輔助設(shè)備，或用手工加膠的方式完成。隨之創(chuàng)新科技的發(fā)展許多動平衡機生產(chǎn)商早已將不平衡量及校正設(shè)計成一體化設(shè)備。運用于生產(chǎn)制造業(yè)。

對于不平衡量的檢測值我們最先要確認電機設(shè)計時需用管控的是靜不平衡量還是力偶不平衡量。

1）重力式平衡機通常稱之為靜平衡機。那是依靠轉(zhuǎn)子本身的重力作用來檢測靜不平衡的。有時候也稱之為單面平衡機，即只有檢測1個平面上的不平衡（靜不平衡），它盡管是在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時開展檢測，但仍歸屬于靜平衡機的靜不平衡量。能夠簡單理解為轉(zhuǎn)子在靜止不動情況下的單方向不平衡量。（見下圖 1）

2）離心式動平衡機是在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的情況下，依據(jù)轉(zhuǎn)子不平衡產(chǎn)生的支承振動，或作用于支承的振動力來檢測不平衡設(shè)備。也稱之為雙面平衡機，即檢測靜不平衡和偶不平衡的動平衡機。力偶不平量能夠簡單理解為轉(zhuǎn)子在運動過程中一對不平衡量

圖1 靜不平衡量簡單圖例

圖2 力偶不平衡量簡單圖例

是因為電機都是在一定轉(zhuǎn)速下開展應(yīng)用的，自然不平衡質(zhì)量會隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動引起許多各方向的力偶不平量，再加上自身的凈平衡。因此調(diào)整處在不平衡情況下運動部件的質(zhì)量分布稱之為動平衡校正。圖（3）最先選擇了簡易的 2個不規(guī)則點分解到2個平面 I 、II的過程設(shè)計及計算方法。只有了解如下設(shè)計計算原理，其它繁雜的不平衡量就是多個不規(guī)則點疊加在兩個平面 I 、II的和計算。

圖3 動平衡量計算原理事例

在電機轉(zhuǎn)子中，不論存有著任何方式的不平衡，都可以在其平面 I 和平面 II 內(nèi)加上或減去適當(dāng)?shù)钠胶赓|(zhì)量加以修正。假設(shè)已知轉(zhuǎn)子的四分之一長度處，存在著一個 0.004kg （如圖3點）的不平衡質(zhì)點，在轉(zhuǎn)過90度的面上位于二分之一長度處，存在一個 0.003kg （如圖7點）的不平衡質(zhì)點，決定平面 I 、II上的平衡質(zhì)量時，可在離原來 3點不平衡質(zhì)點的 180度處分別加上 0.003kg （如圖9點）和 0.001kg （如圖1點）的平衡質(zhì)量。對于 7點的不平衡質(zhì)點，可在和它相隔 180度處的 I 、II 平面上各加上 0.0015kg （如圖8和6點）的平衡質(zhì)量。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，這些質(zhì)量所產(chǎn)生的離心力彼此相互抵消，達到平衡。

平面 I 上的 0.003kg和 0.0015kg的平衡質(zhì)量間隔 90度而且都在同個圓周上，它們的合成質(zhì)量可應(yīng)用平行四邊形法求得為：

同樣，平面 II 上的合成質(zhì)量為：

如果不平衡質(zhì)點不在轉(zhuǎn)子表面，可根據(jù)不平衡質(zhì)量 m和不平衡位置半徑 r乘積相等的原則轉(zhuǎn)化到表面計算。由此可見，不論轉(zhuǎn)子內(nèi)部的不平衡質(zhì)量大或小，不管分布的位置怎樣復(fù)雜，每1個不平衡質(zhì)量總能用平面 I 、II 上的兩平衡質(zhì)量平衡，而不論在平面 I 、II上有多少平衡質(zhì)量，總可合成一個總的平衡質(zhì)量。所以不論轉(zhuǎn)子內(nèi)部的不平衡怎樣繁雜，總可在平面 I 、II內(nèi)分別加上1個質(zhì)量使轉(zhuǎn)子平衡。