「探讨」影响开关磁阻电机可靠性的几个问题

- 2018-04-28 -

    开关磁阻电机起动转矩特别大,可以做到额定转矩的3-6倍,这是电机的优势,然而如果设计不当,也容易发生断轴问题。在2005年左右国内刚开始大批量应用开关磁阻电机时,经常发生断轴事故,近年来经过研发人员的不断改进,断轴问题已经基本解决。


        本文总结分析了电机断轴的原因与措施,以备今后引以为戒。开关磁阻电机断轴位置基本集中在轴伸根部、轴承位根部、带幅板轴的幅板端,不同的位置、不同的断裂纹路会有不同的原因。


一、电机装配不当  


        电机与所拖动的设备不同心,致使电机承受了过大的径向载荷,最终导致金属疲劳。当电机轴伸端所承受的径向负载太大时,就会造成电机轴在径向上有弯曲变形。电机旋转时,轴的各个方向承受扭力而变形,最终导致电机轴折断,断裂位置一般在靠近轴承的地方。

对于采用皮带轮联接的电机,有的客户给电机输出轴配皮带轮时,由于带轮太重或皮带安装太紧,都会导致电机在运转过程中,电机输出轴持续受变应力作用,这种应力对轴产生弯矩最大值在输出轴轴承支点附近,反复冲击引起疲劳,使轴逐渐产生裂纹,最终完全断裂,运行中设备与电机振动过大。如电机固定不牢固,如在机架上运行,整个基础不稳定,运行中晃动,从而造成电机皮带拉力不稳定,拉力时大时小而造成轴的损坏。

二、电机轴加工应力槽不合格  


       该问题多发生在轴伸根部位置,大量的案例分析可以发现,轴伸根部R角加工不规范,导致该位置应力比较集中,电机运行时受轴径和径向交变应力的作用,导致断裂。

三、轴设计本身的缺陷  


       如果轴的直径出现突变时,也是容易发生断裂的原因,但该问题相对要少,电机设计规范中会有相关的要求。

       负载瞬间过大,小马拉大车,电机轴长期处于疲劳状态,外力碰撞等也会造成断轴,断轴是一个相对复杂的问题,无论是开关磁阻电机制造方还是使用客户都必须重视该问题,才能避免类似问题的发生。