我们今天从机械加工的角度分析电机的气隙不均匀问题。在前面的文章中我们谈了电机定子部分的同轴、转子部分、轴承系统、附加装置系统的独立同轴问题,但整机产品的同轴要求还必须由关联零部件的配合关系保证。
对于绕线式转子电机,一种结构是集电环在非驱动端轴承以外,即在电机轴向末端,另一种结构是集电环在非驱动端轴承以里,被安放在一个深端盖内。
电机轴承系统通常由轴、端盖轴承室、轴承、轴承内外盖组成,按照不同的设计方案可能还会有轴承挡油盘,对于密封轴承,不需要轴承内盖。我们以非密封轴承结构,以轴承符合为前提,对该问题进行剖析。
当电动机两端均采用单列球轴承时,因转子热胀冷缩,轴承外套不能顺利地在轴承室中蠕动,轴承游隙“吃光”,使滚珠承受较大的额外轴向力。
轴承附件结构问题:目前我国电机大部分轴承附件是采用的内、外油盖式结构。这种结构的缺点是密封效果较差,电机内、外部的灰尘容易被吸入到轴承内部,加速轴承的磨损而损坏。
电机产品作为典型的旋转机械,特别是涉及到定子与转子的气隙对称性,因而同轴度问题更为关键和重要。电机零部件的同轴度涉及到的几个关键内容包括:定子与转子和同轴、轴承系统的同轴、通风系统的同轴、集电环系统的同轴等。
电机产品的诸多故障均因振动引发,因而控制电机的振动问题至关重要。简单地理解,电机的基本构架为定子、转子、轴承和端盖的组合体,振动与转子不平衡、电磁力、轴承运行时滚动撞击力有关,也与电机结构件刚度、配合关系、结构合理性等有直接关系。
这种损害主要发生在H315及以上变频电源供电电机及普通大中型电机中。相比较,当前的变频电源供电现象较为普遍,因而由于轴电流导致的轴承系统问题也相对多见,特别是大规格电机及高压电机,该问题更相对集中。
一般正常工作条件下,选择普通组游隙的轴承,就可得到合适的工作游隙。但是,当工作和安装条件与一般的情况有区别时,如轴承的两个套圈都是过盈配合,或套圈温度差别的影响很大,则应选用游隙比普通组大或小的轴承。
固定端轴承通过轴和端盖轴承室同时固定,在轴的一端进行径向支承,同时在轴向的两个方向起轴向定位作用。固定端的轴承必须是能够承受径向和轴向联合负荷的径向轴承,在电机产品上最常用的有深沟球轴承,在一些其他设备机械中,也会用到双列或配对单列角接触球轴承及其他可以承受联合负荷的轴承。