汽車電機轉子不平衡量及校正的設計

發布時間：

2024-07-03 17:37

所謂平衡狀態是質量為 m的部件在運動中附帶慣性力，這些慣性力在運動部件內部相互抵消而對外部不施加任何力的狀態。調整處于不平衡狀態下運動部件的質量分布稱為動平衡校正。因而轉子的平衡技術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備，或用手工加膠的方式完成。隨之創新科技的發展許多動平衡機生產商早已將不平衡量及校正設計成一體化設備。運用于生產制造業。

對于不平衡量的檢測值我們最先要確認電機設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），它盡管是在轉子轉動時開展檢測，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子轉動的情況下，依據轉子不平衡產生的支承振動，或作用于支承的振動力來檢測不平衡設備。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速下開展應用的，自然不平衡質量會隨著轉子的轉動引起許多各方向的力偶不平量，再加上自身的凈平衡。因此調整處在不平衡情況下運動部件的質量分布稱之為動平衡校正。圖（3）最先選擇了簡易的 2個不規則點分解到2個平面 I 、II的過程設計及計算方法。只有了解如下設計計算原理，其它繁雜的不平衡量就是多個不規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 內加上或減去適當的平衡質量加以修正。假設已知轉子的四分之一長度處，存在著一個 0.004kg （如圖3點）的不平衡質點，在轉過90度的面上位于二分之一長度處，存在一個 0.003kg （如圖7點）的不平衡質點，決定平面 I 、II上的平衡質量時，可在離原來 3點不平衡質點的 180度處分別加上 0.003kg （如圖9點）和 0.001kg （如圖1點）的平衡質量。對于 7點的不平衡質點，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）的平衡質量。當轉子旋轉時，這些質量所產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的平衡質量間隔 90度而且都在同個圓周上，它們的合成質量可應用平行四邊形法求得為：

同樣，平面 II 上的合成質量為：

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