конец часть 171
Вращающиеся элементы электрических машин недостаточно симметричны относительно оси вращения как в геометрическом, так и в динамическом отношении. Это объясняется технологическими несовершенствами. Валы и роторы двигателей не точно круглы, распределение масс неоднородно из-за наличия пазов, залитых алюминиевым сплавом и т.п.
При этом возникает неуравновешенность и нежелательная вибрация. Неуравновешенность ротора может быть трех видов:
а) статическая – отклонение центра массы С от геометрической оси на величину эксцентриситета (рис.2?а);
б) моментная – когда «физическая» ось тела ротора не совпадает с осью вращения (рис. 2б);
в) динамическая, включающая одновременно статическую и моментную (рис. 2в).
По этой причине для роторов устанавливают допустимый прогиб (не более 10% зазора), так как из-за относительно небольшого воздушного зазора между статором и ротором может возникать асимметрия в магнитном поле и, как следствие, одностороннее магнитное тяжение. Силы, воздействующие на поверхность стального пакета статора и ротора, пропорциональны квадрату индукции:
При соосном расположении ротора, когда зазор по всей длине окружности одинаков и равен S0, силы магнитного тяжения, приложенные к диаметрально расположенным частям ротора, взаимно уравновешиваются (индукция в этих частях одинакова). При эксцентричном расположении ротора, когда ось ротора смещена по отношению к оси статора на расстояние e0 и зазор изменяется в пределах от ?max=?0+e0 до ?max=?0 -e0 (рис. 1) индукция в диаметрально расположенных точках неодинакова (рис. 3).
Магнитодвижущая сила обмоток в этом случае по-прежнему представляется периодической кривой, амплитуда индукции оказывается обратно пропорциональна величине зазора:
(2)
При динамическом эксцентриситете взаимодействие гармоник поля порядка (p ±a) с основной гармоникой приводит к возникновению вращательной силы одностороннего магнитного тяжения (r = 1) и радиальных сил, вызывающих эллиптическую деформацию осевой линии сечения статора (r = 2) и изгибные деформации последней (r ?3)