CN114221500B

CN114221500B - 2极异步电动机挠性转子的四面动平衡方法

Info

Publication number: CN114221500B
Application number: CN202111335652.7A
Authority: CN
Inventors: 李国卿; 王月刚; 周维; 薛睿; 王肖肖; 张良君; 陈志鹏; 李蕾; 刘建桥
Original assignee: CSIC Electrical Machinery Science and Technology Co Ltd
Current assignee: CSIC Electrical Machinery Science and Technology Co Ltd
Priority date: 2021-11-11
Filing date: 2021-11-11
Publication date: 2023-07-04
Anticipated expiration: 2041-11-11
Also published as: CN114221500A

Abstract

本发明公开了一种2极异步电动机挠性转子的四面动平衡方法，解决了如何利用普通的动平衡机快捷地完成转速较高的2极异步电动机的挠性转子的动平衡的难题；针对2极异步电动机挠性转子，采用四个平衡面的动平衡方法，利用2极异步电动机挠性转子的1阶振型特征曲线和2阶振型特征曲线，对挠性转子上的四个平衡面进行定位，在转子的两端，各采用2个平衡环，去包络2阶振型特征曲线上的振型峰值的方法，去进行动平衡；经现场试验和对实际产品的验证，得出本方法具有简单实用、操作方便、平衡效果好的效果。

Description

2极异步电动机挠性转子的四面动平衡方法

技术领域

本发明涉及一种异步电动机，特别涉及一种2极异步电动机挠性转子的四面动平衡方法。

背景技术

对电机转子做“动平衡”是电动机生产过程中的一个重要和关键的工序；对于刚性转子来说，由于转子的工作转速远低于临界转速，其旋转轴线的挠曲变形会很小，可以忽略不计，转子各分段的不平衡量引起的离心惯性力，可以简化到转子上的任意两个横截面上去，也就是说，利用刚性转子铁心两端的两个平衡面，就可完成转子动平衡工艺过程，若转子铁心两端面无法加装动平衡块，动平衡是通过在电机转子铁芯两端设置用于安装动平衡块的平衡环来进行动平衡的；由于异步电机的功率是与转子的直径和长度成正比的，对于转速较高的2极异步电动机来说，随着电动机功率的增大，受转子材料的机械性能的限制，已不能通过增加转子直径来再进一步加大其功率，只能通过增加转子长度，来满足电动机功率增大的要求，也就是出现了转子细而长的转速较高的2极异步电动机，这种电机转子的工作转速具有高于一阶临界转速，并且低于二阶临界转速的特点；这种细而长的转子被称之为挠性转子，挠性转子旋转时，在不平衡量引起的离心力作用下，会产生弹性变形，也就是旋转轴线会产生较明显的变形，其变形程度也会随转速而变化，经试验测试和验证，挠性转子的一阶振型曲线为抛物线型，挠性转子的二阶振型曲线为S型；对于挠性转子的动平衡是非常复杂的一个工艺过程，现有技术有对挠性转子做动平衡的专用动平衡机，但该设备价格昂贵，调试和维护复杂，如何利用普通的动平衡机快捷地完成挠性转子的动平衡具有很大的经济价值和非常实用的价值。

发明内容

本发明提供了一种2极异步电动机挠性转子的四面动平衡方法，解决了如何利用普通的动平衡机快捷地完成转速较高的2极异步电动机的挠性转子的动平衡的技术难题。

本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的：

本发明的总体构思是：针对2极异步电动机挠性转子，采用四个平衡面的动平衡方法，利用2极异步电动机挠性转子的1阶振型特征曲线和2阶振型特征曲线，对挠性转子上的四个平衡面进行定位，在转子的两端，各采用2个平衡环，去包络2阶振型特征曲线上的振型峰值的方法，去进行动平衡；经现场试验和对实际产品的验证，得出本方法具有简单实用、操作方便、平衡效果好的效果。

一种2极异步电动机挠性转子的四面动平衡方法，包括电动机挠性转子、第一动平衡环Z1、第二动平衡环Z2、第三动平衡环Z3、第四动平衡环Z4、动平衡机上的驱动端支架轴承AS和动平衡机上的非驱动端支架轴承BS，其特征在于以下步骤：

第一步、采用模态分析的方法，分别得到2极异步电动机挠性转子的一阶振型特征曲线和二阶振型特征曲线；

第二步、根据2极异步电动机挠性转子的一阶振型特征曲线，将第一动平衡环Z1套接在电动机挠性转子转轴上的靠近驱动端铁芯处，将第二动平衡环Z2套接在电动机挠性转子转轴上的靠近非驱动端铁芯处；

第三步、将带有第一动平衡环Z1和第二动平衡环Z2的电动机挠性转子，放置到平衡机上的驱动端支架轴承AS与动平衡机上的非驱动端支架轴承BS之间，采用低于一阶临界转速工作转速，进行低速时的初次动平衡，在第一动平衡环Z1上和第二动平衡环Z2上，进行平衡块的调整；

第四步、根据2极异步电动机挠性转子的二阶振型特征曲线，确定出第三动平衡环Z3在电动机挠性转子的驱动端转轴上的位置，具体方法为：将第三动平衡环Z3套接在电动机挠性转子的驱动端转轴上，使二阶振型特征曲线左部的峰值设置在第三动平衡环Z3与第二步套接的第一动平衡环Z1之间，即用第三动平衡环Z3和第一动平衡环Z1去包络二阶振型特征曲线左部的峰值；将第四动平衡环Z4套接在电动机挠性转子的非驱动端转轴上，使二阶振型特征曲线右部的峰值设置在第二动平衡环Z2与第二步套接的第四动平衡环Z4之间，即用第二动平衡环Z2和第四动平衡环Z4去包络二阶振型特征曲线右部的峰值；

第五步、采用低于二阶临界转速的2极异步电动机的额定工作转速，进行动平衡，并在第三动平衡环Z3上和第四动平衡环Z4上，进行平衡块的辅助微调，直至完成动平衡全部工艺过程。

二阶振型特征曲线左部的峰值是设置在第三动平衡环Z3与第二步套接的第一动平衡环Z1之间的中间位置上的；二阶振型特征曲线右部的峰值是设置在第二动平衡环Z2与第二步套接的第四动平衡环Z4之间的中间位置上的。

本发明的方法简单实用、操作方便、平衡效果好，通过普通的动平衡机即可完成额定转速高于一阶临界转速并且低于二阶临界转速的2极异步电动机挠性转子的动平衡，经济实用。

附图说明

图1是本发明的动平衡时的结构示意图；

图2是本发明采用模态分析的方法得到的2极异步电动机挠性转子的1阶振型特征曲线；

图3是本发明采用模态分析的方法得到的2极异步电动机挠性转子的二阶振型特征曲线。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明：

第五步、采用低于二阶临界转速的2极异步电动机的额定工作转速，进行动平衡，并在第三动平衡环Z3上和第四动平衡环Z4上，进行平衡块的辅助微调，直至完成动平衡全部工艺过程；本发明是在低速工作速度下完成动平衡的基础平衡配置，在额定的高速工作速度下，通过四个平衡环的环面进行辅助微调。

二阶振型特征曲线左部的峰值是设置在第三动平衡环Z3与第二步套接的第一动平衡环Z1之间的中间位置上的；二阶振型特征曲线右部的峰值是设置在第二动平衡环Z2与第二步套接的第四动平衡环Z4之间的中间位置上的；这种方法更利于尽快完成动平衡。

Claims

1.一种2极异步电动机挠性转子的四面动平衡方法，包括电动机挠性转子、第一动平衡环（Z1）、第二动平衡环（Z2）、第三动平衡环（Z3）、第四动平衡环（Z4）、动平衡机上的驱动端支架轴承（AS）和动平衡机上的非驱动端支架轴承（BS），其特征在于以下步骤：

第一步、采用模态分析的方法，分别得到2极异步电动机挠性转子的一阶振型特征曲线和二阶振型特征曲线；挠性转子的一阶振型曲线为抛物线型，挠性转子的二阶振型曲线为S型；

第二步、根据2极异步电动机挠性转子的一阶振型特征曲线，将第一动平衡环（Z1）套接在电动机挠性转子转轴上的靠近驱动端铁芯处，将第二动平衡环（Z2）套接在电动机挠性转子转轴上的靠近非驱动端铁芯处；

第三步、将带有第一动平衡环（Z1）和第二动平衡环（Z2）的电动机挠性转子，放置到平衡机上的驱动端支架轴承（AS）与动平衡机上的非驱动端支架轴承（BS）之间，采用低于一阶临界转速工作转速，进行低速时的初次动平衡，在第一动平衡环（Z1）上和第二动平衡环（Z2）上，进行平衡块的调整；

第四步、根据2极异步电动机挠性转子的二阶振型特征曲线，确定出第三动平衡环（Z3）在电动机挠性转子的驱动端转轴上的位置，具体方法为：将第三动平衡环（Z3）套接在电动机挠性转子的驱动端转轴上，使二阶振型特征曲线左部的峰值设置在第三动平衡环（Z3）与第二步套接的第一动平衡环（Z1）之间，即用第三动平衡环（Z3）和第一动平衡环（Z1）去包络二阶振型特征曲线左部的峰值；将第四动平衡环（Z4）套接在电动机挠性转子的非驱动端转轴上，使二阶振型特征曲线右部的峰值设置在第四动平衡环（Z4）与第二步套接的第二动平衡环（Z2）之间，即用第二动平衡环（Z2）和第四动平衡环（Z4）去包络二阶振型特征曲线右部的峰值；

第五步、采用低于二阶临界转速的2极异步电动机的额定工作转速，进行动平衡，并在第三动平衡环（Z3）上和第四动平衡环（Z4）上，进行平衡块的辅助微调，直至完成动平衡全部工艺过程。

2.根据权利要求1所述的一种2极异步电动机挠性转子的四面动平衡方法，其特征在于，二阶振型特征曲线左部的峰值是设置在第三动平衡环（Z3）与第二步套接的第一动平衡环（Z1）之间的中间位置上的；二阶振型特征曲线右部的峰值是设置在第二动平衡环（Z2）与第二步套接的第四动平衡环（Z4）之间的中间位置上的。