转子的动平衡

电机转子一般都存在静不平衡和偶不平衡，这种组合称为动不平衡。平衡是一种改善转子质量分布，以使转子在旋转时不致产生过量的不平衡离心力的工序。这一工序就叫做转子的动平衡。2100433B

汽车电机的转速较高，在制造过程中由于转子冲片材料的小均匀、绝缘不均匀、机加工精度误差等都会造成转子重心偏移，在高速转动时造成振动。K期运行则振动增大，转轴绕曲变形直至电机定转子相擦、毁坏。因此转子动平衡校正是必需的工艺环节。转子动平衡校正有专用的硬支承转子动平衡机，如图《硬支承转子动平衡机》所示。

常用的校正方法有加重法和去重法两种，加重法为环氧配方的平衡胶泥粘贴，转子在进行动平衡测量时根据测量的不平衡度，在偏差点通过粘贴平衡胶泥，在粘贴过程还要同时检测，调整粘贴量或位置，使得转子达到要求的平衡值；去重法为转子两端局部切削，根据结果对超差部分转子硅钢片采用铣刀铣削缺口，减少偏移量达到平衡值。部分自动化程度高的动平衡机本身就有铣削专职，能够根据用户要求的动平衡精度自动切削缺口。 2100433B

动平衡分为刚性转子动平衡和挠性转子动平衡。动平衡即可以在平衡机上进行，也可以在机器本体上进行转子平衡。刚性转子定义有下列两种方法：

(1)《机械振动 平衡词汇》( GB/T 6444- -2008) 中规定的刚性转子定义

转子在平衡机上的支承条件与近似于现场机器支承条件，转子只需在平衡转速(一般取工作转速的20%左右)上，选择转子任意两个垂直与轴线的校正面进行平衡校正，将力和力偶的剩余不平衡量降低至平衡品质允许值以下，这种转子可视为刚性转子。

(2)工程上通常用临界转速作为刚性转子与挠性转子分界。即工作转速低于第- -临界转速的转子，称为刚性转子；工作转速高于第一临界转速的转子，称为挠性转子。

刚性转子动平衡一般称作低速动平衡，这并不是由于平衡转速高低来划分的，而是由刚性转子定义所决定的。根据理论计算和试验结果证明，只有当转子转速低于0.4~0.5倍转子的第一临界转速时，转子挠曲变形对其平衡的影响可以忽略，根据这一原则，任何转子只要低于一定的转速，就可视为刚性转子。由于刚性转子动平衡和低速动平衡含义相同，因此将刚性转子动平衡直接称为低速动平衡。刚性转子平衡理论是假设转子在动态下不发生挠曲变形，转子本体内复杂的不平衡分布所产生的复杂的不平衡力系，以矢量叠加平移的原理分别叠加和平移到转子的两个端面上。所以，刚性转子的平衡只要通过调整转子两个端面上加重大小和方位，即可使整个转子从启动到工作转速范围内达到平衡要求。刚性转子平衡的方法一般为测振幅平衡法和测相平衡法两种。测相平衡法最早采用划线法、凸轮接触法、示波器法、闪光测相法，采用的是标准脉冲法。

柔性转子往往工作在一阶甚至二、三阶弯曲临界转速之上。因此，平衡时不仅要消除转子刚体不平衡，而且要消除工作转速范围之内的振型不平衡。为此，人们建立了所谓的模态平衡法。该方法的应用条件是，所要平衡的各阶振型是可以解耦的。实际上，意味着阻尼必须很小，同时轴承刚度无交叉耦合效应。另外，需预先确知转子系统的模态。这种平衡方法对平衡人员的要求较高。在现场平衡时，往往并无有关转子动力学特性的先验知识；再则，可供使用的平衡校正面数目也受到限制，一般多为两个校正面，因此，难以应用模态平衡法进行平衡。实际上仍用影响系数法。在多数情况下，都能达到满意的效果。对于刚性转子的平衡，取两个校正面及一个平衡转速即能达到平衡目的。但对柔性转子，如只选一个平衡转速难以保证在某个转速范围之内都达到平衡。为此，必须选用多个平衡转速。