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1、2001年第4期(总第109期)(EXPLOSION-PROOFELECTRICMACHINE)防爆电机2001年12月31日出版挠性转子电机动平衡方法研究丛培田沈阳工业学院机械工程分院,辽宁沈阳(110016)摘要介绍了一种挠性转子电机现场动平衡的方法。根据转子一阶振型和二阶振型成正交关系,在一阶临界频率处校正转子的静不平衡,在二阶临界频率处校正转子的偶不平衡,从而实现电机的理想平衡状态。关键词挠性转子现场平衡振型AstudyofAfieldBalancemethodforMotorwithflexiblerotorCongPeitianAbstractA
2、fieldbalancemethodforMotorswithflexiblerotorwasintro2ducedinthispaper.AccordingthattheNo.1degreeandNo.2degreevibrationpat2ternofrotorareorthogonal,thestaticunbalancecanbecorrectednearbytheNo.1degreecriticalfrequencyandthedynamictorqueunbalancecanbecorrectednearbytheNo.2degreecritic
3、alfrequency.Inthiswaythemotorcanbebalancedideally.Keywordsflexiblerotor,fieldbalance,vibrationpattern1性转子(或柔性转子)。转子在不同的临界转速区1引言变形形式不同,我们称之为振型,可以证明一、二在电机的加工制造过程中,为了减小电机的阶的振型如图1所示。振动,转子在装配前都要在动平衡机上进行动平衡。但是由于最后的装配要安装部分附件,或由于安装受力引起局部变形,所以在总体装配后的启动运行时,有时仍有较大的振动。尤其挠性转子电机,其一、二阶临界转速低于转子工作转
4、速,通常振动较大,需要在试验站从低速到高速进行现场动平衡。经过多次现场实验和理论分析,研制了基于振型平衡法和适用于挠性转子电机的现场动平衡仪,本文介绍挠性转子的振型平衡法。图1一、二阶振型曲线2理论分析一阶振型对应两支承点的振动为同相,而二电动机转子在工作转速低于临界转速时,转阶振型对应两支承点的振动为反向。子不会发生弯曲,属于刚性转子。但转速接近一阶转子在两校正面的不平衡量M1、M2是任意临界转速或更高时,转子发生弯曲,通常称之为挠的(其所在半径方向为其矢量方向),但可以分解收稿日期:2001-10-101丛培田男1960年生,硕士研究生;毕业于清华大学精
5、密仪器专业,研究方向为机械振动仪表112001年第4期(总第109期)防爆电机(EXPLOSION-PROOFELECTRICMACHINE)2001年12月31日出版为静不平衡量MJ-MJ和偶不平衡量MB—-MB,如图2所示。11M1=(M1+M2)+(M1-M2)2211M2=(M1+M2)-(M1-M2)221MJ=(M1+M2)21MB=(M1-M2)2图3振动曲线3加试重振型平衡法311一阶振型平衡在电机两轴承位置同向安置拾振器和零相位光电传感器,并连至振动矢量测试仪(或动平衡仪)。慢慢升高转速,并同时监测两侧振动量V1、V2。当振幅明显增加,且V
6、1、V2接近同相时,停止升速,测试振动记为V10、V20,转速X1。停机后,选定两个同为MT的试重,加在两校正面相同角度(0°),再启动电机至转速X1,测试振动记为V11、V21。MT-MT引起的振动为:图2不平衡量分解$V1=V11-V10$V2=V21-V20计算MJ—MJ可以证明转子的一、二阶振型存在正交性,即MJ1MJ=·(V10+V20)(1)静不平衡量MJ-MJ只能激起一阶振型振动,偶12($V1+$V2)不平衡量MB—-MB只能激起二阶振型振动。一2按计算值MJ在转子校正平面加重平衡。再阶振型振动和二阶振型振动符合质量—弹簧—阻启动电机至转速X
7、1,测试振动记为V10、V20,如果尼系统的振动规律,所以两支承点振动规律为:振动不够小,再用公式(1)计算静不平衡量,再加22A1XA2X重平衡,直至不平衡量足够小。y(X)=22+22Xn1+j2F1Xn1X2XXn2+j2F2Xn2X-X312二阶振型平衡在完成一阶振型平衡后,再继续升速,当V1、Xn1、Xn2分别为一、二阶临界角频率,F1、F2为V2迅速增大,且V1、V2接反相时,停止升速,测试阻尼,A1、A2为常数,分别正比于MJ、MB。其图形振动记为V10、V20,转速为X2。如图3所示。由于阻尼比很小,所以临界角频率处停车,选择两个相同的试重M
8、T,一个加在0°的共振峰很大。在Xn1附近振动主要为
