浅谈电机高速动平衡机的可行性分析

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Selection of high-speed balancing test benchZhangkunCSR ZhuzhoU Electtic Co.，Ltd，Zhuzhou 412001，China[Key words]high-voltage characteristics of motor selection balance t0酋言动平衡机是测量旋转物体蜘转子)不平衡量大型位置的设备。任何转子在围绕其轴线旋转时，由于相对于轴线的质量分布不均匀而产生离心力。这种不平衡离心力作用在转子轴承上会引起振动，产生噪声和加速轴承磨损，以致严重影响产品的性能和寿命。比如机床主轴、电机转子、内燃机曲轴、汽轮机转子和钟表摆轮等旋转零部件在制造过程中，均需要经过平衡机测定转子不平衡量，并根据测量结果进行校正，改善转子质量分布，使转子运转时轴颈的振动或作用于轴承的力减小到规定的范围内，才能确保旋转物体平稳正常运转。

动平衡机的主要性能指标用最猩达剩余不平衡量和不平衡量减少率两项综合指标表示。前者是平衡机能使转子达到的剩余不平衡量的最小值。它是衡量平衡机最高平衡能力的指标，后者是经过-次校正后所减少的不平衡量与初始不平衡量之比，它是衡量平衡效率的指标，-般用百分数表示。

-.动平衡机的的分类动平衡机的的分类，基本上可以从原理及应用两方面支划分：1、从测量原理上划分，可分为硬支承动平衡机和软支承动平衡机两大类。

(1)硬支承动平衡机具有平衡转速低于转子支承系统的固有频率，可在低转速下平衡，操作简单方便，安全性能好的特点(2)软支承动平衡机具有平衡转速高于转子支承系统的固有频率，平衡机受外界振动信号影响孝测量精度高、适用于大批量生产的特点。

2、从应用方面划分，可分为卧式和立式动平衡机、通用和专用动平衡机两大类。

(1)卧式动平衡机是指被平衡转子的旋转轴线在平衡机上呈水平状态的平衡机，-般具有旋转轴或方便装配工艺轴的转子，如轴、叶轮、滚筒、电动转子等都适用于卧式动平衡机。

立式动平衡机是指被平衡转子的旋转轴线在平衡机上呈垂直状态下的平衡机，-般没有旋转轴的盘状工件，如水泵叶轮、飞轮、砂轮、卡盘、制动器等都适用于立式动平衡机。

(2)通用动平衡机是在规定的转子重量和转速范围内，能平衡多种转子的动平衡机；专用动平衡机是针对某-类型转子专门设计制造的动平衡机。

.动平衡在电机制造中的应用1、电机动平衡试验的重要性在理想的情况下电机转子旋转时与不旋转时，对轴承产生的压力是-样的，但由于电机转子材质不均匀或毛坯缺陷、加工及装配中产生的误差，甚至设图1计时就具有非对称的几何形状等多种因素，使得电机转子在旋转时，其上每个微小质点产生的离心惯性力不能相互抵消，离心惯性力通过轴承作用到机械及其基础上，引起振动，产生了噪音，加速轴承磨损，缩短了机械寿命，严重时能造成破坏陛事故。因此为保证电机运行可靠、安全，对电机运行时振动标准的要求越来越高。如YFF00lB(75oKw)风力发电机的振动速率要求≤2.0mm/s，1。

65Mw双馈风力发电机振动速率要求≤1.4mm/s。国家标准(GB10068)规定电机的振动速率也由2000版的2.8mm/s订为2008版的2.3mm/s。

2、现有动平衡试验的局限性我们现有动平衡设备主要为低速轻型设备，可试验重量不超过5T，最高转速不超过1250rpm。随着大型民用电机的发展，新产品将朝着变频高速、大功率的方向发展，现有设备和工艺水平已不能满足提升制造水平的要求，高速动平衡试验技术的使用将成为提升制造水平的-种重要手段和发展趋势。如YKK800-2级和YKK1000-10P电机转子重量近10T，转速要求达到360Orpm，大大超出了现有动平衡机的极限值(如图1)。

三 高速重型动平衡电机试验的可行性分析现以YKK710-2电机转予动平衡为例，作如下分析：l、YKST10-2电机额定转速2988rpm，超速试验转速3600rpm，其第-阶临界转速3580rpm。当电机最大转速低于转子的0.3倍第-阶临界转速时，视为恒态转子，动平衡时可以采用低速动平衡代替转子在最大转速时的动平衡，而高于0.3倍第-阶临界转速以上的转子视为挠性转子，其动平衡必须采用超速转速下的动平衡。

2、转子在高速动平衡机上以电机超速试验的转速做转子动平衡时，首先以低转速(6aom)做转子动平衡，将转子动平衡做到平衡质量G0.4以下，再以平衡转速15∞ )m在高速动平衡机上做动平衡，直至平衡质量在G0.4及以下～转子动平衡转速设定到3600rpm，实时测量转子不平衡量，如果不平衡量在技术要求范围内则合格，如果超标，则将转 E1500rpm动平衡转速时再次减少不平衡量，再在3600rpm速下测量，反复测量直到合格。

3、转子采用整机平衡技术进行处理时，因整机振动往往由许多原因引起，并非单-不平衡问题，增加了平衡工作的技术难度；另-方面，也可能整机振动主要是由其他原因引起，不平衡不是主要问题，但却试图用平衡的方法减少振动，这些都使得整机振动问题解决起来很不容易，对技术人员的要求高，工作效率也较低。

4、故在低速动平衡不能满足要求以及在整机动平衡影响因素较多的情况下，采用电机超速转速情况下的转子动平衡将提高电机转子的动平衡质量，排除由于转子平衡质量不满足要求造成的整机振动不合格。

另为确保试验精度，为设备配备-个3m X 6m、恒温、恒湿的控制间，同时按《平衡机防护罩和其它安全措施(GB/T12977-1991) 设备安全c级标准配套的防护装置。

四 结论综上所述，高速动平衡机将显著提高电机动平衡质量，可解决因电机转子质量而造成的电机振动不稳定、超标的问题；同时显著提高了电机转子的平衡检测效率，且实际操作性较强