Existem muitas partes diferentes do motor elétrico, hoje falaremos sobre alguns conhecimentos sobre o rotor do motor elétrico.
Por que o rotor dos motores elétricos tem uma ranhura oblíqua?
A fim de melhorar a qualidade dos motores elétricos, o ruído do motor de indução foi incluído em um dos indicadores de avaliação de qualidade nos últimos anos, especialmente para o ambiente operacional do motor elétrico e contato próximo com as pessoas, o ruído do motor elétrico tornou-se muito importantes requisitos de avaliação.
A fim de controlar o ruído do motor de indução assíncrono, além do design da seleção do ajuste adequado do slot estator-rotor.
Pode ser usado para reduzir o ruído eletromagnético da inclinação do motor elétrico do slot.
Mas exatamente quanto de inclinação do slot é mais apropriado, é necessário testar mais a verificação.
Em geral, a inclinação da ranhura do rotor do motor elétrico assíncrono pode ser tomada como um passo de dente do estator, que também pode basicamente atender aos requisitos.
No entanto, para melhorar ainda mais o ruído do motor elétrico, é necessário explorar a inclinação ideal da ranhura, o que requer muitos cálculos e verificações.
Do ponto de vista da fabricação, o motor elétrico de ranhura reta é relativamente simples de produzir e processar, mas quando necessário, é necessário torcer a ranhura do estator ou a ranhura do rotor.
É relativamente difícil torcer e chanfrar a ranhura do estator dos motores de indução; portanto, na maioria dos casos, a ranhura do rotor é chanfrada.
A torção da ranhura do rotor geralmente é obtida usinando a chaveta torcida no eixo do motor ou, para empresas mais avançadas, usando um punção espiral, que é realizado no processo de fabricação do núcleo do rotor.
Causas de geração de ruído eletromagnético e medidas de prevenção
O ruído do motor tem sido um problema difícil de resolver, é gerado principalmente por três motivos eletromagnéticos, mecânicos e de ventilação.
O ruído eletromagnético no motor assíncrono é gerado pela onda de força eletromagnética causada pela interação do campo magnético harmônico estabelecido pelos enrolamentos do estator e pelas correntes do rotor no entreferro, que faz vibrar o garfo do núcleo e força o ar circundante a vibrar.
A principal razão é devido ao ajuste inadequado do slot, excentricidade do estator e do rotor ou entreferro muito pequeno, etc.
O ruído eletromagnético é causado pela atração magnética que atua entre as partes dos motores elétricos que fazem mudanças no tempo e no espaço e é causado pela atração dos polos magnéticos que atua entre as partes do motor CA.
Portanto, para motores assíncronos, as causas da formação de ruído eletromagnético incluem.
● As ondas de força radial no campo magnético do entreferro causam deformação radial e vibração periódica do enrolamento do estator e do rotor em gaiola de esquilo.
● Ondas de força radial de altos harmônicos no campo magnético do entreferro agem nos núcleos do estator e do rotor, fazendo com que se deformem radialmente e vibrem periodicamente.
● A deformação dos núcleos do estator com diferentes harmônicos de ordem tem diferentes frequências inerentes, e a ressonância é causada quando a frequência da onda de força radial é próxima ou igual a alguma frequência inerente do núcleo.
● A deformação do estator faz com que o ar circundante vibre e a maior parte do ruído eletromagnético é ruído de carga.
Quando o núcleo está saturado, o terceiro componente harmônico é aumentado e o ruído eletromagnético é aumentado.
Quanto menor for o entreferro, mais largo é o slot, maior é sua amplitude.
Para evitar esse problema, devemos melhorar o estágio de projeto do produto por alguns meios eficazes, como: escolher uma densidade de fluxo razoável, escolher o tipo de enrolamento correto e o número de estradas associadas, aumentar o número de slots de perfuração do estator, reduzir a distribuição harmônica coeficiente do enrolamento do estator, processamento adequado do entreferro estator-rotor do motor, escolha do ajuste da ranhura do estator e do rotor, utilização da ranhura do rotor e outras medidas específicas.
Por que os motores elétricos de rotor de alumínio fundido são universalmente aceitos para a energia elétrica?
De acordo com as características do material preenchido nas ranhuras do rotor do motor, existem rotores de fio enrolado, rotores de alumínio fundido e rotores de ímãs permanentes.
Em comparação, os rotores de alumínio fundido são os mais amplamente utilizados, certamente devido a algumas das vantagens de custo e processo desse tipo de rotor em relação à energia mecânica.
A forma da ranhura do rotor de alumínio fundido não é restrita pelo perfil, e a melhor forma da ranhura pode ser escolhida arbitrariamente para melhorar o desempenho de partida dos motores de indução trifásicos.
A linha de cobre do rotor é responsável por cerca de 40% do cobre usado em todos os motores padronizados, e o uso de enrolamentos de rotor de alumínio fundido pode reduzir bastante o custo de material dos motores industriais.
O condutor de alumínio fundido preenche todo o slot do enrolamento do rotor e a taxa total do slot é próxima a 100%, o que é propício à condução e dissipação de calor.
A lâmina de ar do rotor e o anel final são fundidos juntos para aumentar a capacidade de dissipação de calor e não há necessidade de instalar outro ventilador, o que economiza alguns procedimentos de processamento.
A estrutura do rotor de alumínio fundido é simétrica e compacta, e a coluna de equilíbrio e o anel final são fundidos juntos, o que facilita a obtenção do equilíbrio mecanicamente; o ciclo de produção é curto, as horas de trabalho são baixas e o custo é baixo, o que é adequado para produção em massa.
No entanto, um rotor de alumínio fundido não é uma panacéia para tudo, por exemplo, para motores de alta eficiência e alta potência, um rotor de barra de cobre ou rotor de cobre fundido pode ser necessário para conseguir isso.
The punching system's quality directly affects the pressed core's quality.
A forma irregular da ranhura afetará a qualidade do fio embutido; a rebarba é muito grande, o tamanho dos dentes é muito grande e a precisão do tamanho do núcleo, aperto, etc. afetará a condutividade magnética e a perda.
Punching quality control of ac motors' rotor
A qualidade da folha de perfuração é um problema.
O tamanho da folha de perfuração não é bom, resultando em densidade magnética desigual dos dentes do estator e do rotor, o que aumenta a corrente de excitação, aumenta o consumo de ferro, baixa eficiência e baixo fator de potência.
Precisão do tamanho da punção.
A precisão do tamanho, coaxialidade e posição da ranhura da folha de perfuração pode ser assegurada a partir da folha de aço silício, matriz de perfuração, esquema de perfuração e máquina de perfuração. Do lado da matriz, folga razoável e precisão de fabricação da matriz são necessárias para garantir a precisão do tamanho da matriz.
Problemas de processo de puncionamento e cisalhamento e seus efeitos
● A placa de indexação não é permitida e a posição e o tamanho de cada dente na placa não são consistentes devido ao desgaste, de modo que a distância do sulco na folha de perfuração não é a mesma e o fenômeno da distância do dente pequeno e grande aparece .
O mecanismo de rotação da máquina perfuradora não funciona corretamente.
Por exemplo, alterações na folga, lubrificação e atrito podem causar alterações no tamanho do ângulo de rotação e afetar a uniformidade da posição da ranhura da folha perfurada.
● O mandril de posicionamento da placa de perfuração está desgastado e o tamanho torna-se menor, o que causará o deslocamento radial da posição do entalhe.
Isso fará com que a ranhura tenha uma forma desigual quando o núcleo for empilhado e causará desequilíbrio mecânico no punção do rotor.
● O desgaste da chaveta no mandril também causa o deslocamento da ranhura.
O desgaste da chaveta aumenta a folga entre a chaveta e o escatel do punção, resultando no deslocamento da ranhura.
O deslocamento aumenta à medida que o diâmetro do punção aumenta.
Se o círculo externo for usado para posicionamento, esse deslocamento não ocorre e a qualidade da punção é melhor do que se a punção for posicionada com um furo de eixo.
● Rebarbas, que causam curto-circuito entre as chapas do núcleo, aumentam o consumo de ferro e aumentam a temperatura.
A presença de rebarbas reduz o número de punções, causando aumento da corrente de excitação e diminuição da eficiência.
A rebarba na ranhura perfurará o isolamento do enrolamento e também causará expansão externa dos dentes.
Quando a rebarba no furo do eixo do rotor for muito grande, pode causar uma redução no tamanho do furo ou ovalização, resultando em dificuldades no encaixe por pressão do núcleo no eixo do motor.
Folga excessiva da matriz, instalação incorreta da matriz ou bordas rombas da matriz podem causar rebarbas na folha de perfuração.
Para reduzir a rebarba, é necessário controlar rigorosamente a folga entre o punção e a matriz côncava durante a fabricação da matriz; para garantir folga uniforme em todos os lados durante a instalação da matriz; para garantir o funcionamento normal da matriz durante o processo de perfuração, para verificar o tamanho da rebarba com frequência e reparar a aresta a tempo.
● A folha de perfuração não está plana e limpa.
Quando a folha de perfuração tem ondulações, ferrugem, óleo, poeira, etc., isso fará com que o coeficiente de encaixe de pressão seja menor.
Ao encaixar por pressão, controle o comprimento do rotor e do estator.
Muitas peças tornarão o peso do núcleo insuficiente, reduzirão a seção do circuito magnético e aumentarão a corrente de excitação.
Mau tratamento de isolamento ou mau gerenciamento da folha de perfuração, a camada de isolamento é destruída após o encaixe por pressão, de modo que o curto-circuito do núcleo aumenta a perda de corrente parasita.
Problema de balanceamento dinâmico de rotor com ventilador
A ventilação é uma parte importante do motor ac, efeito de ventilação na maioria dos motores elétricos aumento de temperatura, vibração e ruído e outros efeitos de desempenho; da estrutura do rotor do motor ac, de e configurações do ventilador têm requisitos diferentes; alguns rotores do motor não têm ventilador, incluindo as pás de ar do rotor de alumínio fundido.
Alguns motores CA ajustam apenas as pás de vento no rotor de alumínio fundido, enquanto alguns rotores também ajustam o ventilador do rotor dentro e fora do ventilador.
Nosso tópico hoje é limitado ao balanceamento de rotores com ventiladores.
Teoricamente, se o ventilador foi balanceado estaticamente antes da instalação, o eixo do rotor foi balanceado dinamicamente antes de revestir o núcleo, e o rotor foi balanceado dinamicamente antes da instalação do ventilador.
Então, após a instalação do ventilador, o desbalanceamento do rotor deve ser relativamente pequeno e, no reparo e manutenção posteriores, o ventilador é basicamente uma peça que atende aos requisitos e possui intercambiabilidade.
No entanto, muitos fabricantes de motores elétricos, o eixo, o ventilador e o balanceamento geral do rotor, tudo após a instalação do ventilador, parece ser menos problemático.
Mas é difícil distinguir quais partes associadas são causadas pelo desequilíbrio.
Claro, também é difícil prescrever o remédio certo e não é propício para a manutenção posterior.
Por que os rotores são balanceados dinamicamente
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.
E 70% da falha de vibração de máquinas rotativas do desbalanceamento do sistema do rotor.
Normalmente, o pessoal de manutenção para maior vibração do rotor, tratamento de desmontagem, substituição direta do impulsor, etc., reinstalado após a operação, para reduzir o efeito da vibração.
No entanto, devido à existência do desbalanceamento original das partes rotativas, a vibração às vezes excede o valor padrão permitido mesmo após a máquina estar funcionando.
Para evitar a destruição da potência mecânica da máquina, ameaçar a segurança do pessoal do local e garantir o funcionamento normal da produção, é necessário realizar a correção do equilíbrio dinâmico.
Princípio do balanceamento dinâmico
A irregularidade na rotação do rotor é causada pelo fato de que o centro de massa de cada microssegmento do rotor não está estritamente no eixo de rotação.
A força centrífuga gerada pelo desvio do centro de massa de cada microssegmento do eixo de rotação é perpendicular ao eixo de rotação.
O sistema de força centrífuga pode ser sintetizado em poucas forças concentradas por síntese de força, cuja direção ainda é perpendicular ao eixo.
De um modo geral, pelo menos duas forças concentradas atuando em duas seções transversais são necessárias para representar o sistema de força centrífuga original.
Se essas duas forças concentradas formarem um par de forças, o desequilíbrio original não pode ser detectado e medido quando o rotor não está girando.
É somente quando está girando que o par de forças forma uma perturbação lateral e faz com que o rotor vibre.
O efeito desse desequilíbrio só pode ser detectado e medido na dinâmica da rotação, portanto, o balanceamento dinâmico é necessário.
Em contraste, o balanceamento estático é o balanceamento que pode ser realizado sem rotação quando a massa do rotor é tão concentrada que pode ser considerada como um disco fino sem espessura perpendicular ao eixo de rotação.
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.
Depois de medir a localização e o tamanho do desequilíbrio, remova-o diretamente ou adicione a massa correspondente para equilibrar seu efeito em sua direção simétrica, ou seja, complete o equilíbrio dinâmico diminuindo o peso ou o contrapeso.
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