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电机转子动平衡原理讲解
点击次数：570 发布时间：2025-3-6
首先，为什么要进行电机转子动平衡，这是因为发电机转子不平衡引起的振动是发电机设计和维护中最关键的问题之一，它产生的动态不平衡力对发电机运行状态有不利影响。发电机的振动会产生很大的噪声，加速发电机轴瓦磨损，严重影响发电机的性能和安全运行。为降低或消除发电机振动，发电机转子的动平衡是转子生产制造过程中不可少的重要环节。
那么，需要弄清的是电机转子平衡的两种状态，即静不平衡与偶不平衡、刚性转子与柔性转子；前者类似于解释电机不平衡原理，前者类似于如何避免电机不平衡。
静不平衡：主惯性轴与旋转轴心平行，就是说质心矩不为零，简单来说就是重心未在中心点上。
偶不平衡：主惯性轴与旋转的轴线在质心相交，产生夹角α，简单来说就是重心在中心点上了，但是轴转动起来离心力不在同一点上，像是有人拉着轴的两边各走各的。
大多数情况下，静不平衡的离心合力矢量与动不平衡的离心合力偶矢量不互相垂直，此时力系最后简化为力螺旋，转子旋转轴线与任一中心惯性主轴既不平行，又不相交，大多数转子的不平衡分布正是这种情形。
转子分为刚性转子和柔性转子。工作转速低于一阶临界转速时，不平衡离心力较小，由此引起的挠曲变形很小而可以忽略，这种转子称为刚性转子；反之，工作转速高于一阶临界转速，挠曲变形不能忽略的转子称为柔性转子。这里须指出的是由于转子的复杂性，转子一阶临界转速一般通过计算仿真得出。
汽轮机和发电机转子基本属于柔性转子，而电厂辅机，如风机、水泵、电动机多属于刚性转子。在制造部门，刚性转子只需在低速平衡机上平衡，柔性转子需要在高速平衡机上平衡。
最后，刚性转子该如何进行平衡呢？
在进行动平衡之前需进行静平衡，其平衡方法十分简单。圆盘面即为校正平面。把转子放在水平的两条平行导轨上或滚轮架上任其自由滚动，质心总是趋于支点的下方。经过几次加重(或减重)的尝试后，转子的不平衡量就能减小到许可的程度。此时转子在导轨上近似处于随机平衡状态。平衡精度取决于转子与导轨或滚轮之间的滚动摩擦。
刚性转子的任意不平衡均可以用任选的两个校正平面内的校正质量加以平衡。转子经平衡以后，在一定精度范围内，其离心惯性力系是一个平衡力系，其某一中心惯性主轴与旋转轴重合。但是我们并没有做到理想的平衡，离心力对转子一般是有弯曲力矩的。好在转子是“刚性"的，弯曲力矩引起的挠曲变形可以不计，这样转子的不平衡分布不会因转速的变化而变化。由此可以得出结论：刚性转子一旦在某一转速下平衡以后，则不论在任何转速下（只要符合刚性转子的条件）它总是保持平衡的。