Hay muchas partes diferentes del motor eléctrico, hoy hablaremos sobre algunos conocimientos sobre el rotor del motor eléctrico.
¿Por qué el rotor de los motores eléctricos tiene una ranura oblicua?
Con el fin de mejorar la calidad de los motores eléctricos, el ruido del motor de inducción se ha incluido en uno de los indicadores de evaluación de la calidad en los últimos años, especialmente para el entorno operativo del motor eléctrico y el contacto cercano con las personas, el ruido del motor eléctrico se ha convertido en un muy importantes requisitos de evaluación.
Para controlar el ruido del motor de inducción asíncrono, además del diseño de la selección del ajuste de ranura de estator-rotor adecuado.
Se puede utilizar para reducir el ruido electromagnético de la pendiente del motor eléctrico de la ranura.
Pero exactamente cuánta pendiente de la ranura es más apropiada, es necesario realizar más pruebas de verificación.
En general, la pendiente de la ranura del rotor del motor eléctrico asíncrono se puede tomar como un paso de diente del estator, que también puede cumplir básicamente con los requisitos.
Sin embargo, para mejorar aún más el ruido del motor eléctrico, se debe explorar la pendiente óptima de la ranura, lo que requiere una gran cantidad de cálculos y verificación.
Desde el punto de vista de la fabricación, el motor eléctrico de ranura recta es relativamente simple de producir y procesar, pero cuando es necesario, es necesario torcer la ranura del estator o la ranura del rotor.
Es relativamente difícil torcer y biselar la ranura del estator de los motores de inducción, por lo que en la mayoría de los casos, la ranura del rotor está biselada.
La torsión de la ranura del rotor generalmente se logra mecanizando el chavetero torcido en el eje del motor, o para empresas más avanzadas, utilizando un punzón en espiral, que se realiza en el proceso de fabricación del núcleo del rotor.
Causas de generación de ruido electromagnético y medidas para evitarlo
El ruido del motor ha sido un problema difícil de resolver, se genera principalmente por tres razones electromagnéticas, mecánicas y de ventilación.
El ruido electromagnético en el motor asíncrono es generado por la onda de fuerza electromagnética causada por la interacción del campo magnético armónico establecido por los devanados del estator y las corrientes del rotor en el entrehierro, lo que hace que el yugo del núcleo vibre y fuerza la vibración del aire circundante.
La razón principal se debe a un ajuste inadecuado de la ranura, la excentricidad del estator y el rotor o el espacio de aire es demasiado pequeño, etc.
El ruido electromagnético es causado por la atracción magnética que actúa entre las partes de los motores eléctricos que realizan cambios en el tiempo y el espacio y es causado por la atracción de los polos magnéticos que actúan entre las partes del motor de CA.
Por lo tanto, para los motores asíncronos, las causas de la formación de ruido electromagnético incluyen.
● Las ondas de fuerza radial en el campo magnético del espacio de aire provocan una deformación radial y una vibración periódica del devanado del estator y del rotor de jaula de ardilla.
● Las ondas de fuerza radial de armónicos altos en el campo magnético del entrehierro actúan sobre los núcleos del estator y del rotor, provocando que se deformen radialmente y vibren periódicamente.
● La deformación de los núcleos del estator con armónicos de diferente orden tiene frecuencias inherentes diferentes, y la resonancia se produce cuando la frecuencia de la onda de fuerza radial es cercana o igual a alguna frecuencia inherente del núcleo.
● La deformación del estator hace que el aire circundante vibre y la mayor parte del ruido electromagnético es ruido de carga.
Cuando el núcleo está saturado, el componente del tercer armónico aumenta y el ruido electromagnético aumenta.
Cuanto menor es el espacio de aire, cuanto más ancha es la ranura, mayor es su amplitud.
Para evitar este problema, debemos mejorar la etapa de diseño del producto por algún medio efectivo, como: elegir una densidad de flujo razonable, elegir el tipo de devanado correcto y el número de caminos asociados, aumentar el número de ranuras de perforación del estator, reducir la distribución armónica coeficiente del devanado del estator, procesamiento adecuado del entrehierro del estator-rotor del motor, elección del ajuste de la ranura del estator y del rotor, uso de la ranura inclinada del rotor y otras medidas específicas.
¿Por qué los motores eléctricos de rotor de aluminio fundido son universalmente aceptados para la energía eléctrica?
Según las características del material relleno en las ranuras del rotor del motor, existen rotores de alambre bobinado, rotores de fundición de aluminio y rotores de imanes permanentes.
En comparación, los rotores de aluminio fundido son los más utilizados, sin duda debido a algunas de las ventajas de costo y proceso de este tipo de rotor sobre la energía mecánica.
La forma de ranura del rotor de aluminio fundido no está restringida por el perfil, y la mejor forma de ranura puede elegirse arbitrariamente para mejorar el rendimiento de arranque de los motores de inducción trifásicos.
La fila de cobre del rotor representa aproximadamente el 40% del cobre utilizado en todos los motores estandarizados, y el uso de devanados de rotor de aluminio fundido puede reducir en gran medida el costo del material de los motores industriales.
El conductor de aluminio fundido llena toda la ranura del devanado del rotor y la tasa de llenado de la ranura es cercana al 100 %, lo que favorece la conducción y disipación del calor.
El aspa de aire del rotor y el anillo final están fundidos para aumentar la capacidad de disipación de calor y no es necesario instalar otro ventilador, lo que ahorra algunos procedimientos de procesamiento.
La estructura del rotor de aluminio fundido es simétrica y compacta, y la columna de equilibrio y el anillo final están fundidos juntos, lo que facilita obtener el equilibrio mecánicamente; el ciclo de producción es corto, las horas de trabajo son bajas y el costo es bajo, lo que es adecuado para la producción en masa.
Sin embargo, un rotor de aluminio fundido no es una panacea para todo, por ejemplo, para motores de alta eficiencia y alta potencia, puede ser necesario un rotor de barra de cobre o un rotor de cobre fundido para lograrlo.
The punching system's quality directly affects the pressed core's quality.
La forma desigual de la ranura afectará la calidad del cable incrustado; la rebaba es demasiado grande, el tamaño de los dientes es demasiado grande y la precisión del tamaño del núcleo, la estanqueidad, etc. afectarán la conductividad y la pérdida magnética.
Punching quality control of ac motors' rotor
La calidad de la hoja perforada es un problema.
El tamaño de la hoja de perforación no es bueno, lo que resulta en una densidad magnética desigual de los dientes del estator y del rotor, lo que aumenta la corriente de excitación, aumenta el consumo de hierro, baja eficiencia y bajo factor de potencia.
Precisión del tamaño de punzonado.
La precisión del tamaño, la coaxialidad y la posición de la ranura de la hoja de perforación se puede garantizar a partir de la hoja de acero al silicio, el troquel de perforación, el esquema de perforación y la máquina de perforación. Desde el lado del troquel, son necesarios un espacio libre razonable y una precisión de fabricación del troquel para garantizar la precisión del tamaño del troquel.
Problemas del proceso de punzonado y corte y sus efectos.
● La placa de indexación no está permitida, y la posición y el tamaño de cada diente en la placa no son consistentes debido al desgaste, por lo que la distancia de la ranura en la hoja de perforación no es la misma, y aparece el fenómeno de distancia entre dientes pequeña y grande. .
El mecanismo giratorio de la punzonadora de ranuras no funciona correctamente.
Por ejemplo, los cambios en la holgura, la lubricación y la fricción pueden provocar cambios en el tamaño del ángulo de rotación y afectar la uniformidad de la posición de la ranura de la hoja perforada.
●El mandril de posicionamiento de la placa de perforación está desgastado y el tamaño se vuelve más pequeño, lo que provocará el cambio radial de la posición de la ranura.
Esto hará que la ranura tenga una forma desigual cuando se apila el núcleo y provocará un desequilibrio mecánico en el punzón del rotor.
● El desgaste de la llave en el mandril también provoca el desplazamiento de la ranura.
El desgaste de la chaveta aumenta la holgura entre la chaveta y el chavetero del punzón, lo que provoca el desplazamiento de la ranura.
El desplazamiento aumenta a medida que aumenta el diámetro del punzón.
Si se utiliza el círculo exterior para el posicionamiento, no se produce este desplazamiento y la calidad del punzón es mejor que si el punzón se coloca con un orificio de eje.
● Rebabas, que provocan cortocircuitos entre las láminas del núcleo, aumentan el consumo de hierro y elevan la temperatura.
La presencia de rebabas reduce el número de punzones, provocando un aumento de la corriente de excitación y una disminución de la eficiencia.
La rebaba en la ranura perforará el aislamiento del devanado y también causará la expansión externa de los dientes.
Cuando la rebaba en el orificio del eje del rotor es demasiado grande, puede causar una reducción en el tamaño del orificio o la ovalidad, lo que genera dificultades para ajustar a presión el núcleo en el eje del motor.
El espacio libre excesivo del troquel, la instalación incorrecta del troquel o los bordes desafilados del troquel pueden causar rebabas en la hoja perforada.
Para reducir la rebaba, es necesario controlar estrictamente la holgura entre el punzón y la matriz cóncava durante la fabricación de la matriz; para garantizar un espacio libre uniforme en todos los lados durante la instalación del troquel; para garantizar el funcionamiento normal de la matriz durante el proceso de punzonado, verificar el tamaño de la rebaba con frecuencia y reparar el borde a tiempo.
● La hoja perforada no está plana ni limpia.
Cuando la hoja perforada tiene corrugaciones, óxido, aceite, polvo, etc., hará que el coeficiente de ajuste a presión sea más bajo.
Cuando ajuste a presión, controle la longitud del rotor y el estator.
Demasiadas piezas harán que el peso del núcleo sea insuficiente, reducirán la sección del circuito magnético y aumentarán la corriente de excitación.
Mal tratamiento de aislamiento o mala gestión de la hoja de perforación, la capa de aislamiento se destruye después del ajuste a presión, por lo que aumenta el cortocircuito del núcleo y la pérdida de corriente de Foucault.
Problema de equilibrio dinámico del rotor con ventilador
La ventilación es una parte importante del motor de CA, el efecto de ventilación en la mayoría de los motores eléctricos aumenta la temperatura, la vibración y el ruido y otros efectos de rendimiento; desde la estructura del rotor del motor de CA, desde y la configuración del ventilador tiene diferentes requisitos; algunos rotores de motor no tienen ventilador, incluidas las aspas de aire del rotor de aluminio fundido.
Algunos motores de CA solo colocan las aspas del viento en el rotor de aluminio fundido, mientras que algunos rotores también colocan el ventilador del rotor dentro y fuera del ventilador.
Nuestro tema de hoy se limita al balanceo de rotores con ventiladores.
Teóricamente, si el ventilador se equilibró estáticamente antes de la instalación, el eje del rotor se equilibró dinámicamente antes de encamisar el núcleo y el rotor se equilibró dinámicamente de manera similar antes de la instalación del ventilador.
Entonces, después de la instalación del ventilador, el desequilibrio del rotor debe ser relativamente pequeño, y en la reparación y mantenimiento posterior, el ventilador es básicamente una parte que cumple con los requisitos y tiene intercambiabilidad.
Sin embargo, muchos fabricantes de motores eléctricos equilibran el eje, el ventilador y el rotor en general, todo después de la instalación del ventilador, por lo que parece ser menos problemático.
Pero es difícil distinguir qué partes asociadas son causadas por el desequilibrio.
Por supuesto, también es difícil prescribir el medicamento adecuado y no es propicio para el mantenimiento posterior.
Por qué los rotores están equilibrados dinámicamente
High-speed rotating machinery by the impact of the material, impact, corrosion, wear, coking will cause unbalance failure of the machine's rotor system for electric machine.
Y el 70% de la falla por vibración de la maquinaria rotativa por el desequilibrio del sistema del rotor.
Por lo general, el personal de mantenimiento para la mayor vibración del rotor, tratamiento de desmontaje, reemplazo directo del impulsor, etc., reinstalado después de la operación, para reducir el propósito de la vibración.
Sin embargo, debido a la existencia del desequilibrio original de las piezas giratorias, la vibración a veces supera el valor estándar permitido incluso después de que la máquina está en funcionamiento.
Para evitar la destrucción de la potencia mecánica de la máquina, amenazar la seguridad del personal del sitio y garantizar el funcionamiento normal de la producción, es necesario realizar una corrección del equilibrio dinámico.
Principio de equilibrio dinámico
La irregularidad en la rotación del rotor se debe al hecho de que el centro de masa de cada microsegmento del rotor no está estrictamente sobre el eje de rotación.
La fuerza centrífuga generada por la desviación del centro de masa de cada microsegmento del eje de rotación es perpendicular al eje de rotación.
El sistema de fuerzas centrífugas se puede sintetizar en unas pocas fuerzas concentradas por síntesis de fuerzas, cuya dirección sigue siendo perpendicular al eje.
En términos generales, se requieren al menos dos fuerzas concentradas que actúen sobre dos secciones transversales para representar el sistema de fuerza centrífuga original.
Si estas dos fuerzas concentradas forman un par de fuerzas, el desequilibrio original no se puede detectar ni medir cuando el rotor no está girando.
Solo cuando está girando, el par de fuerzas forma una perturbación lateral y hace que el rotor vibre.
El efecto de este desequilibrio solo se puede detectar y medir en la dinámica de rotación, por lo que se requiere un equilibrio dinámico.
Por el contrario, el equilibrado estático es el equilibrado que se puede realizar sin rotación cuando la masa del rotor está tan concentrada que puede considerarse como un disco delgado y sin espesor perpendicular al eje de rotación.
This is done by placing the rotor horizontally, with the weighted side hanging down by gravity, and trying to adjust the position of the rotor's center of mass so that it lies on the axis of rotation.
Después de medir la ubicación y el tamaño del desequilibrio, elimínelo directamente o agregue la masa correspondiente para equilibrar su efecto en su dirección simétrica, es decir, complete el equilibrio dinámico eliminando el peso o el contrapeso.
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