Para la maquinaria y equipo accionado por el motor eléctrico, la fuerza axial o empuje axial se genera por el error de la referencia de instalación y alineación del acoplamiento y los factores estructurales del motor de corriente alterna.
Para el tamaño mediano y grande del motor con estructura de cojinete deslizante, la fuerza axial se genera porque el motor no está funcionando en la línea central electromagnética.
El rotor inevitablemente provocará un descentramiento axial, y la tracción axial o el empuje axial generado provocará un impacto en el equipo mecánico accionado.
Si la desviación entre la línea central electromagnética y la línea central mecánica es demasiado grande, los cojinetes del motor eléctrico y el equipo mecánico impulsado por él causarán daños graves y provocarán accidentes importantes en toda la máquina.
De manera similar, para el motor con rodamiento, aunque la posición axial del rotor es fija, la fuerza axial que actúa sobre el rodamiento reducirá definitivamente la vida útil del rodamiento y, en casos graves, provocará el accidente de la quema del rodamiento. .
Por lo tanto, es muy importante considerar la relación entre el desplazamiento de la línea central electromagnética y la fuerza axial tanto desde el punto de vista de la operación como del diseño.
Método de cálculo de la fuerza axial del motor eléctrico
Según la ley de Maxwell: la fuerza electromagnética que actúa sobre un objeto ferromagnético magnetizado es proporcional al área total de las líneas de fuerza magnéticas que cruzan los polos magnéticos y a la cuadrática de la intensidad de la inducción magnética en el entrehierro.
Si la fuerza de inducción magnética B se distribuye uniformemente a lo largo de la superficie del polo, la fuerza electromagnética se calcula según la ecuación (1).
F=SBδ2/2µ0……………………………………. (1)
Fórmula 1)
F - fuerza electromagnética en J/cm;
Bδ - fuerza de inducción magnética del entrehierro, unidad Wb/cm2;
S - el área total de la superficie del polo magnético, en cm2;
µ0 - permeabilidad magnética del entrehierro.
la fórmula (1) es la fuerza electromagnética del campo magnético rotatorio en la condición de operación donde el motor está funcionando en la línea central electromagnética y la fuerza axial es cero.
La fuerza axial se genera debido a la instalación determinada y al error de referencia de alineación del acoplamiento, así como a los factores estructurales del motor para hacer que el motor funcione en la desviación del estado electromagnético de la línea central de la tracción axial o el empuje axial.
El cálculo de la fuerza axial debe tener en cuenta el efecto de saturación del circuito magnético y el efecto marginal del entrehierro.
En los cálculos de ingeniería reales, la fórmula (1) no es práctica, generalmente el cálculo de la fuerza axial por 1 mm por kilovatio de compensación de la línea central electromagnética calibrada por la línea de base, la fuerza axial de 0.000478N/kW es suficiente con una breve estimación.
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