从电机运行的功能分析,我们所利用的是电机转子部分产生的切向力,而各种因素导致产生的轴向力,在大多数情况下是不利的,当然,也些时候,我们要充分利用电机的轴向力去平衡一些力,使电机运行更为平稳。如,对立式安装的电机,可通过合理的设计使轴向电磁力方向与转子重力方向相反,抵消部分转子自重引起的轴向力,减小轴承的轴向载荷。
当电机转子采用斜槽时,槽内导体所受电磁力与槽垂直,从而分解出轴向力和切向力,其中,切向力是电机用于产生机械能的部分;通常情况下斜槽角度以倾斜一个定子齿距为宜。
当电机的定子与转子未对正时,也会有轴向力产生。当电机的定子与转子对齐时,气隙磁场对转子产生的力为径向和切向,没有轴向力。而当定转子磁力中心线不对齐时,气隙磁场即产生轴向分量,从而使转子受到轴向电磁力,轴向电磁力方向总是企图使定转子趋于对齐,因而,对电机通电前后可能存在转子轴向位移的情况,特别是采用滑动轴承的电机结构,可以目视位移情况;这种轴向位移很可能对电机的轴承系统造成不良影响。对于由多段组成的铁芯,即带径向通风道的电机,如果定子与转子错开,除轴向力的影响外,还会影响到电机的温升性能。
电机的轴向力除对电机轴承系统的影响外,对于直驱电机也可能造成不良影响;为了客观分析和掌握轴向力的大小,可以通过液压千斤顶、测力计和车床活顶尖等与电机轴端加载连接,当电动机以额定转速空载运行时,轴向力可以直接从测力计读出。所测量出的数据对电机设计、应用和相关的仿真软件设计都有重要的作用。
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