Para as máquinas e equipamentos acionados por motor elétrico, a força axial ou empuxo axial é gerada pelo erro do referencial de instalação e alinhamento do acoplamento e pelos fatores estruturais do motor de corrente alternada.
Para o tamanho médio e grande do motor com estrutura de rolamento deslizante, a força axial é gerada porque o motor não está funcionando na linha central eletromagnética.
O rotor inevitavelmente causará desvio axial e a tração axial ou impulso axial gerado causará impacto no equipamento mecânico acionado.
Se o desvio entre a linha central eletromagnética e a linha central mecânica for muito grande, os rolamentos do motor elétrico e o equipamento mecânico acionado por ele causarão sérios danos e levarão a acidentes graves de toda a máquina.
Da mesma forma, para o motor com rolamento, embora a posição axial do rotor seja fixa, a força axial atuando no rolamento reduzirá definitivamente a vida útil do rolamento e, em casos graves, levará ao acidente de queima do rolamento. .
Portanto, é muito importante considerar a relação entre o deslocamento da linha central eletromagnética e a força axial dos aspectos de operação e projeto.
Método de cálculo da força axial do motor elétrico
De acordo com a lei de Maxwell: a força eletromagnética que atua sobre um objeto ferromagnético magnetizado é proporcional à área total das linhas de força magnética que cruzam os pólos magnéticos e ao quadrático da intensidade de indução magnética no entreferro.
Se a força de indução magnética B for uniformemente distribuída ao longo da superfície do pólo, a força eletromagnética é calculada de acordo com a equação (1).
F=SBδ2/2µ0……………………………………. (1)
Fórmula 1)
F - força eletromagnética em J/cm;
Bδ - força de indução magnética do entreferro, unidade Wb/cm2;
S - área total da superfície do pólo magnético, em cm2;
µ0 - permeabilidade magnética do entreferro.
a fórmula (1) é a força eletromagnética do campo magnético rotativo na condição de operação em que o motor está funcionando na linha central eletromagnética e a força axial é zero.
A força axial é gerada devido ao erro de referência determinado de instalação e alinhamento do acoplamento, bem como os fatores estruturais do motor para fazer o motor funcionar no desvio do estado da linha central eletromagnética da tração axial ou impulso axial.
O cálculo da força axial deve levar em consideração o efeito de saturação do circuito magnético e o efeito marginal do entreferro.
Nos cálculos de engenharia reais, a fórmula (1) não é prática, geralmente o cálculo da força axial em 1 mm por kilowatt compensa a linha central eletromagnética calibrada pela linha de base, a força axial de 0,000478N/kW uma breve estimativa é suficiente.
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