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同步電動機相對異步電動機而言,優(yōu)點是高功率因素、率、轉(zhuǎn)子參數(shù)可測、定轉(zhuǎn)子間氣隙大、控制性能好、體積小、重量輕、結構簡單、高轉(zhuǎn)矩/慣量比等,在石油、化工、輕紡、礦山、數(shù)控機床、機器人等領域得到了日益廣泛的應用,正面向大功率化(高轉(zhuǎn)速、高轉(zhuǎn)矩)、高功能化和微型化方面發(fā)展。
永磁同步電動機由定子和轉(zhuǎn)子組成,定子與異步電動機相同,由三相繞組和定子鐵心組成。轉(zhuǎn)子上安裝有預先磁化(充磁)過的永磁體,不需要外加能量就能在其周圍空間建立磁場,既簡化電機結構,又節(jié)約能量。本文從永磁同步電動機的特點出發(fā),結合實際運用來闡述推廣永磁同步電動機的綜合效益。
轉(zhuǎn)子動力學的一個研究內(nèi)容,指確定轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的不平衡量(離心力和離心力偶,見相對運動)的位置和大小并加以消除的操作。不平衡量會引起轉(zhuǎn)子的橫向振動,并使轉(zhuǎn)子受到不必要的動載荷,這不利于轉(zhuǎn)子正常運轉(zhuǎn)。所以,大多數(shù)轉(zhuǎn)子應該進行動平衡。在機器制造或維修中,動平衡成為一道工序。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的不平衡量是因轉(zhuǎn)子各微段的質(zhì)心不嚴格處于回轉(zhuǎn)軸線上引起的。各微段因質(zhì)心偏離回轉(zhuǎn)軸線而產(chǎn)生的離心力都垂直于回轉(zhuǎn)軸線。通過力的合成可把離心力系合成為少數(shù)的集中力,其方向仍垂直于軸線。一般說,至少要用分別作用于兩個橫截面上的兩個集中力才能代表原來的離心力系。若這兩個集中力剛好形成力偶,則原來的不平衡量在轉(zhuǎn)子不旋轉(zhuǎn)時是無法察覺和測量的;旋轉(zhuǎn)時,力偶才形成橫向干擾并引起轉(zhuǎn)子的振動。這種不平衡的效應只有在旋轉(zhuǎn)的動態(tài)中才能察覺和測量,所以需要進行動平衡。與此相對的靜平衡是指當轉(zhuǎn)子的質(zhì)量很集中以致可以看作一個垂直于回轉(zhuǎn)軸線的不計厚度的薄盤時,不需旋轉(zhuǎn)就能進行的平衡。其作法是將轉(zhuǎn)子水平放置,偏重的一邊受重力作用會垂到下方,設法調(diào)整轉(zhuǎn)子質(zhì)心的位置,使之位于回轉(zhuǎn)軸線上。
造成轉(zhuǎn)子不平衡的因素很多,例如:轉(zhuǎn)子材質(zhì)的不均勻性,聯(lián)軸器的不平衡、鍵槽不對稱,轉(zhuǎn)子加工誤差,轉(zhuǎn)子在運動過程中產(chǎn)生的腐蝕、磨損及熱變形等。這些因素造成的不平衡量一般都是隨機的,無法進行計算,需要通過重力試驗(靜平衡)和旋轉(zhuǎn)試驗(動平衡)來測定和校正,使它降低到允許的范圍內(nèi)。應用廣的平衡方法是工藝平衡法和整機現(xiàn)場動平衡法。作為整機現(xiàn)場動平衡技術的一個重要分支,在線動平衡技術也正處于蓬勃發(fā)展之中,很有前途。由于工藝平衡法是起步早的一種經(jīng)典動平衡方法。