小功率电动机转子初始不平衡量
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：
如果将 图 ２位置的 ／Ｌ和 ｍＲ去 除 ， Ｔ ｔ 即使得 ｍＬ ＝ｍＲ＝ 则 Ｆ￡ ０， － ＝Ｏ 转子无离心力作用 ， － ＦＲ ， 被完全校动平衡 了。
－
４转子初始不平衡量的设计控制
首先是 转子 上 的所有 零部 件都要 尽 可能采 用轴
；
２转子 的最 大允许初始不平衡量
动校平衡机对转子作去重动平衡校正时 ， 存在如何 确定转子 最大允许 初始不平 衡量和 如何 设定转 子剩余 不平衡量
的问题 。在 阐述转子校动平衡 原理的基 础上 ， 出了转子最 大允许初 始不平衡 量估算 和转子剩余 不平衡 量设定 的 提
方法 ； 出了从设计和制造工艺两方 面有效控制转子初始不平衡量的措施。 提 关键词 ： 小功率电动机 ； 转子 ； 动平衡 ； 不平衡量
图２ 离心力等效分解到 Ｌ 校正面和 Ｒ校正面
转
子 初
不
亚
始 动平衡原理。如图 １ 所示 ， 将转子理解 为由若干个 衡
量
转子 的不平衡仅取决于转子本身的质量分布，
因此转子不平衡量一般用其左右校正面上的重径积
７ ２
收稿 日期 ：０ １ ０ ２ ２ １—１— ７
ｍ ｒ 和 ｍ ｒ 来表示 ， Ｉ ． 当左右校正 面位置确定 ，Ｌ ｒ＝
不平衡量不得超过其 最大允许初始不平衡 量， 否则
机器 的校 平衡 工 作无 法正 常开 展 。转子 的最 大允 许
初始 不平 衡 量是基 于 校平 衡时 转子 不被 毁坏 来确 定
正面的距离为 ｆ 由二面分解原理可知， ， 折算到 Ｌ校 ！
， ｒ ｒ
’
正面 不平 上的 衡量ｍ ＝ １手） ， 较 （＋ 。 尽管 小
ｉ
的 。若转 子 的动 平衡 校好 ， 去重切 削量 过 大 ， 子 但 转 装入 电机 因气 隙严 重 不均 匀 而 产 生 附 加 振 动 ， 此 则 转子 仍属 毁 坏之列 。转子 的最 大允许 初 始不 平衡 量
功
，
率
小， 较大， 但 且被放大了（＋ 倍， 不平 皇 １手） 所以 衡 ｉ
圆ｋ离力 ＝寺） ２ 盘的心 （ ‰
Ｆ ＝ｍ ∞ 的分解 “ ¨ ｋ ‘ 丁 ■
要求 ， 又希望机器有较高的校平衡工作效率。一般 ： 通过实验找到转子剩余不平衡量与电机振动之间的
关 联性 ， 定转 子剩 余不 平衡 量 的最 大值 ， 确 机器 上设 置 的剩余不 平衡 量 ｍ 不 得大 于此值 。另外 ， 验表 经
大 允许 切除 质量 ｍ 相对应 ， 应关 系 ： 对
．
Ｒ ｉ ‘ ｉ 丁 了
Ｆ（争 ， ）＝ ∥ ＝＋
，
ｓｉ ｎ ｍ ：
—
ｃ ２ ｍ ｏ ０ｄ ｍ— ｓ ０： — ｒ～ｃ
Ｊ ０ Ｏ／
一
Ｏ ／
圆 离 力 Ｆ＝ Ｆｍｒ 盘的 心 ｛ ｉ ＝
量ｍ 是明 。 显的 秸
在进行 电机系列化设计时， 往往采用相 同冲片 不同叠厚 的转子铁心 ， 此时要充分关注叠厚 ｆ 减小 ｊ 始
可以用如下方法估算。图 ３ 为某转子在选用的校平
衡机上作去重动平衡校正 时， 左校 正面 的最大允许
给校正面上的不平衡量带来的增大效应。分析如 卓
（ ｍ ２ ・ ｛）
Ｚ
Ｆ …
取决于机器采用 的铣刀宽度 ； 痕迹 的弧角 一般为
，
圆盘 ｉ 的离心力 Ｆ ∞ ：ｍ 的分解
Ｆｍ Ｆ —
ｍ“
Ｆ
Ｒ
痕迹 的深度大时取小值 。根据此痕迹 的体
∞
二
Ｊ
（ ・ ÷ 寺）
￡ ｒ
积和切除材料的密度可计算 出最大允许 的校平衡切 除质量 ｍ， 子 的最 大允 许初 始不平 衡量 ｍ 与此 最 转
儆持电棚 ２２ 第 ０ 第 期 ０ 年 ４卷 ２ １
小 功 率 电动 机 转 子 初 始 不 平衡 量
彭 亦糈 ， 泳 东 叶
（ 丽水学院 ， 浙江丽水 ３３０ ） ２０ ０
摘 要 ： 限制小 功率 电动机转子 的初始不平 衡量是 提高转子 校动平衡 精度和效率 的根本性 措施 。在采 用全 自
…
苎壁 棚… ！ 墨＿ ＿支 ＿ 曼兰 ． ２………………………………………… 堂
表 １ 动平衡计算及校动平衡原理
＝
…．
ｒ ＝ 也 确定 时 ， 用 ｍ ｒ 可 和 ｍ 表 示转 子不 平衡量 。
切 削 痕迹 。痕迹 的深 度一 般取 决于转 子齿 的齿肩 厚
度 ， 削后应 保 留部分 厚度 的齿 肩 ； 迹 的宽度一 般 切 痕
上 对转 子作去 重动平 衡校 正 。在 使用 这种 高效设 备 时， 若转 子 的初 始不平 衡量 过大 ， 出现如 下情况 ： 会
（ ）校正 时切 削量 过大而毁 坏转 子 ； １
坤 蓊 嚣藉 换器 嚣
（ ）要校 正动 平 衡 二 次及 以上 ， 子 的校 正 效 ２ 转 率低下 ；
当选 定 用某 种全 自动校平 衡机 对某 型号 电动 机 的转 子作 去 重动 平衡 校 正 时 ， 求 转 子 的实 际 初 始 要
对 称设计 。图 １为转子 的轴 伸存 在一个 用 于联接 机 械 负载 的缺 口 ， 出现 了轴不 对称 的情形 ， 对转 子初 始 不 平衡 量有 明显 影 响。分 析 如 下 ： 有 缺 口部 分 轴 设 段 的质 量为 ｍ ， 心与 轴线 的距 离为 ｒ 质心 与 Ｌ校 质 ， ｊ
…
…
…
…
…
…
触持电棚 ．０ 年 ：卷 ２： 一 ２ 第４！ 第 ． ． １ ２ ０ 曼 ：期 ： ． ． ．二 … －二 ！ ： ｖ ． …
２
Ｆ ｒ 分 ｉｉ 鼹 ＝ 蚋
ｍ
（争 ・ ）÷ ＋
．
３转子 的剩余不平衡量
采用 全 自动 校平 衡 机 校正 转 子 动平衡 时 ， 子 转
Ｆ ＝ ｍ ∞ 雎 牛Ｆ＝ ｕ ¨ ｒ
，
的剩余不平衡量设置 （ 即平衡精度设置） 至关重要。 ；
转子 剩余 不平衡 量 的设 置既要 保证 满足 电机 的振动 ；
下： 图１ 示，校 面 侧 心 盘 折 如 所 Ｌ 正 左 偏 圆 算到Ｌ 望
ｒ ｒ
ｊ
面上的不平衡量ｍ ＝ １÷） ÷，校正面右 （＋ ・ Ｒ
（ 下转第 ７ ６页 ） ７ ３
图３ 左校正面的最大允许切削痕迹
谤
… 一
。
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…
…wenku.baidu.com
…
…
…
…
…
…
（ ・ 寺）
～
＝
明， 机器的校平衡工作效率与 ｍ 和最大允许的初始 ；
ⅣＲ
ｍ
Ｉ
Ｉ
（ １ ｉ
ｍ Ｌ
＋Ｙ
：
１Ｌ 苫 ｉｔ ｊ ｍ Ａｏ ）
ｌ
‘
所有圆盘的离心力 分解到 Ｌ和 Ｒ校正面
不 平衡 量 ｍ 密切相 关 ， ｍ ＞ 时 ， 器 校正 效 率 当 机
嘲 ＩＩｔ１ 盘 — 盘 ￥ ｉ圆 １ ￣
Ｍ个 圆盘 Ｉ Ｎ个圆盘ｌⅣ 个圆盘 ｎ
（ ）若满足切削量和校正效率要 求， ３ 则转子校 正后的剩余不平衡量明显增大 ， 影响电机性能。因 此 ， 效控 制转 子 的初始 不 平 衡 量是 提 高 转 子校 动 有
小 功
中 图 分 类 号 ：Ｍ３ ５ ３ Ｔ ０ ． 文献标识码 ： Ａ 文章 编 号 ： ０ － ０８ ２ １ ）２ ０ ７ － ２ １ ４ ７ １ （０ ２ ０ － ０ ２ ０ ０
Ｉ ｉｉ ｌＵｎｂ ｌ ｎｃ ｆｔ ｔ ｒ ｏ ｍ ａｌＰｏ ｒ Ｍ ｏ ｏ ｎ ｔａ ａ ａ ｅ Ｏ ｈｅ ＲＯ ｏ ｆ Ｓ ｌ ｗｅ ｔ ｒ ＰＥＮＧ ｉ ｘ Ｙ ｙ 一ｄ ｎ Ｙ － ｕ， Ｅ ０ ｏ ｇ
。
ｍ Ｌ， Ｉ ∞ ２
ｌ
ｍ
Ⅳ Ｉ Ⅳ Ｒ
：
的 力Ｆ 和Ｆ Ｆ （ ｍ ，＋ ， ） 合 Ｌ ｍｔ ＋ 目耳苫ｍ ： ，
ｍ Ｒｒ Ｅ２ Ｒ（Ｊ
高， ％以上的转子能一次校正完成； ｍ＜ ９ ５ 当 ｏ时， ：
机 器校 正效 率 明显 降低 。
室
图 １ 换 向器 电动机 的转子
平衡精 度 和效率 的根本 。
电 动 机
１转子校动平衡原理
为了限制小功率电动机转子初始不平衡量 ， 以 动平衡要求较高的换 向器 电动机的转子为例 ， 阐述 偏心圆盘组成 ， 并将这些 圆盘分为三组 ： 校正面和 Ｌ Ｒ校正面之间的 Ⅳ个 ， Ｌ校正面左侧 的 Ⅳ 个和 Ｒ １ 校正面右侧的Ⅳ 个。图２ Ⅳ中的第 ｉ Ｒ 将 个圆盘、 Ｉ Ⅳ
（ ｉ ｕ ｎｖｒ ｔ，ｉ ｕ ３ ３ ０ Ｃ ｉａ Ｌｓ ｉ ｉ ｓｙ Ｌｓ ｉ ２ ０ ０， ｈｎ ） ｈ Ｕ ｅｉ ｈ
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０引 言
对小 功率 电动机转 子校 动平衡 可显 著减小 电机
中 的第 个 圆盘 和 Ⅳ 中的第 ｋ个 圆盘 的离 心力 等 效 分解 到 Ｌ校 正 面 和 Ｒ校 正 面 上 。动 平 衡 计 算 及 校 动平 衡原 理如表 １ 示 。 所
运行时的振动和噪声。为了提高生产效率和产品质 量， 越来 越多 的企业采 用全 自动 校平衡 机 ， 生产 线 在
如果将 图 ２位置的 ／Ｌ和 ｍＲ去 除 ， Ｔ ｔ 即使得 ｍＬ ＝ｍＲ＝ 则 Ｆ￡ ０， － ＝Ｏ 转子无离心力作用 ， － ＦＲ ， 被完全校动平衡 了。
－
４转子初始不平衡量的设计控制
首先是 转子 上 的所有 零部 件都要 尽 可能采 用轴
；
２转子 的最 大允许初始不平衡量
动校平衡机对转子作去重动平衡校正时 ， 存在如何 确定转子 最大允许 初始不平 衡量和 如何 设定转 子剩余 不平衡量
的问题 。在 阐述转子校动平衡 原理的基 础上 ， 出了转子最 大允许初 始不平衡 量估算 和转子剩余 不平衡 量设定 的 提
方法 ； 出了从设计和制造工艺两方 面有效控制转子初始不平衡量的措施。 提 关键词 ： 小功率电动机 ； 转子 ； 动平衡 ； 不平衡量
图２ 离心力等效分解到 Ｌ 校正面和 Ｒ校正面
转
子 初
不
亚
始 动平衡原理。如图 １ 所示 ， 将转子理解 为由若干个 衡
量
转子 的不平衡仅取决于转子本身的质量分布，
因此转子不平衡量一般用其左右校正面上的重径积
７ ２
收稿 日期 ：０ １ ０ ２ ２ １—１— ７
ｍ ｒ 和 ｍ ｒ 来表示 ， Ｉ ． 当左右校正 面位置确定 ，Ｌ ｒ＝
不平衡量不得超过其 最大允许初始不平衡 量， 否则
机器 的校 平衡 工 作无 法正 常开 展 。转子 的最 大允 许
初始 不平 衡 量是基 于 校平 衡时 转子 不被 毁坏 来确 定
正面的距离为 ｆ 由二面分解原理可知， ， 折算到 Ｌ校 ！
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正面 不平 上的 衡量ｍ ＝ １手） ， 较 （＋ 。 尽管 小
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的 。若转 子 的动 平衡 校好 ， 去重切 削量 过 大 ， 子 但 转 装入 电机 因气 隙严 重 不均 匀 而 产 生 附 加 振 动 ， 此 则 转子 仍属 毁 坏之列 。转子 的最 大允许 初 始不 平衡 量
功
，
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小， 较大， 但 且被放大了（＋ 倍， 不平 皇 １手） 所以 衡 ｉ
圆ｋ离力 ＝寺） ２ 盘的心 （ ‰
Ｆ ＝ｍ ∞ 的分解 “ ¨ ｋ ‘ 丁 ■
要求 ， 又希望机器有较高的校平衡工作效率。一般 ： 通过实验找到转子剩余不平衡量与电机振动之间的
关 联性 ， 定转 子剩 余不 平衡 量 的最 大值 ， 确 机器 上设 置 的剩余不 平衡 量 ｍ 不 得大 于此值 。另外 ， 验表 经
大 允许 切除 质量 ｍ 相对应 ， 应关 系 ： 对
．
Ｒ ｉ ‘ ｉ 丁 了
Ｆ（争 ， ）＝ ∥ ＝＋
，
ｓｉ ｎ ｍ ：
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ｃ ２ ｍ ｏ ０ｄ ｍ— ｓ ０： — ｒ～ｃ
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一
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圆 离 力 Ｆ＝ Ｆｍｒ 盘的 心 ｛ ｉ ＝
量ｍ 是明 。 显的 秸
在进行 电机系列化设计时， 往往采用相 同冲片 不同叠厚 的转子铁心 ， 此时要充分关注叠厚 ｆ 减小 ｊ 始
可以用如下方法估算。图 ３ 为某转子在选用的校平
衡机上作去重动平衡校正 时， 左校 正面 的最大允许
给校正面上的不平衡量带来的增大效应。分析如 卓
（ ｍ ２ ・ ｛）
Ｚ
Ｆ …
取决于机器采用 的铣刀宽度 ； 痕迹 的弧角 一般为
，
圆盘 ｉ 的离心力 Ｆ ∞ ：ｍ 的分解
Ｆｍ Ｆ —
ｍ“
Ｆ
Ｒ
痕迹 的深度大时取小值 。根据此痕迹 的体
∞
二
Ｊ
（ ・ ÷ 寺）
￡ ｒ
积和切除材料的密度可计算 出最大允许 的校平衡切 除质量 ｍ， 子 的最 大允 许初 始不平 衡量 ｍ 与此 最 转
儆持电棚 ２２ 第 ０ 第 期 ０ 年 ４卷 ２ １
小 功 率 电动 机 转 子 初 始 不 平衡 量
彭 亦糈 ， 泳 东 叶
（ 丽水学院 ， 浙江丽水 ３３０ ） ２０ ０
摘 要 ： 限制小 功率 电动机转子 的初始不平 衡量是 提高转子 校动平衡 精度和效率 的根本性 措施 。在采 用全 自
…
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表 １ 动平衡计算及校动平衡原理
＝
…．
ｒ ＝ 也 确定 时 ， 用 ｍ ｒ 可 和 ｍ 表 示转 子不 平衡量 。
切 削 痕迹 。痕迹 的深 度一 般取 决于转 子齿 的齿肩 厚
度 ， 削后应 保 留部分 厚度 的齿 肩 ； 迹 的宽度一 般 切 痕
上 对转 子作去 重动平 衡校 正 。在 使用 这种 高效设 备 时， 若转 子 的初 始不平 衡量 过大 ， 出现如 下情况 ： 会
（ ）校正 时切 削量 过大而毁 坏转 子 ； １
坤 蓊 嚣藉 换器 嚣
（ ）要校 正动 平 衡 二 次及 以上 ， 子 的校 正 效 ２ 转 率低下 ；
当选 定 用某 种全 自动校平 衡机 对某 型号 电动 机 的转 子作 去 重动 平衡 校 正 时 ， 求 转 子 的实 际 初 始 要
对 称设计 。图 １为转子 的轴 伸存 在一个 用 于联接 机 械 负载 的缺 口 ， 出现 了轴不 对称 的情形 ， 对转 子初 始 不 平衡 量有 明显 影 响。分 析 如 下 ： 有 缺 口部 分 轴 设 段 的质 量为 ｍ ， 心与 轴线 的距 离为 ｒ 质心 与 Ｌ校 质 ， ｊ
…
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触持电棚 ．０ 年 ：卷 ２： 一 ２ 第４！ 第 ． ． １ ２ ０ 曼 ：期 ： ． ． ．二 … －二 ！ ： ｖ ． …
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Ｆ ｒ 分 ｉｉ 鼹 ＝ 蚋
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（争 ・ ）÷ ＋
．
３转子 的剩余不平衡量
采用 全 自动 校平 衡 机 校正 转 子 动平衡 时 ， 子 转
Ｆ ＝ ｍ ∞ 雎 牛Ｆ＝ ｕ ¨ ｒ
，
的剩余不平衡量设置 （ 即平衡精度设置） 至关重要。 ；
转子 剩余 不平衡 量 的设 置既要 保证 满足 电机 的振动 ；
下： 图１ 示，校 面 侧 心 盘 折 如 所 Ｌ 正 左 偏 圆 算到Ｌ 望
ｒ ｒ
ｊ
面上的不平衡量ｍ ＝ １÷） ÷，校正面右 （＋ ・ Ｒ
（ 下转第 ７ ６页 ） ７ ３
图３ 左校正面的最大允许切削痕迹
谤
… 一
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…
…wenku.baidu.com
…
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…
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（ ・ 寺）
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明， 机器的校平衡工作效率与 ｍ 和最大允许的初始 ；
ⅣＲ
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（ １ ｉ
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：
１Ｌ 苫 ｉｔ ｊ ｍ Ａｏ ）
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所有圆盘的离心力 分解到 Ｌ和 Ｒ校正面
不 平衡 量 ｍ 密切相 关 ， ｍ ＞ 时 ， 器 校正 效 率 当 机
嘲 ＩＩｔ１ 盘 — 盘 ￥ ｉ圆 １ ￣
Ｍ个 圆盘 Ｉ Ｎ个圆盘ｌⅣ 个圆盘 ｎ
（ ）若满足切削量和校正效率要 求， ３ 则转子校 正后的剩余不平衡量明显增大 ， 影响电机性能。因 此 ， 效控 制转 子 的初始 不 平 衡 量是 提 高 转 子校 动 有
小 功
中 图 分 类 号 ：Ｍ３ ５ ３ Ｔ ０ ． 文献标识码 ： Ａ 文章 编 号 ： ０ － ０８ ２ １ ）２ ０ ７ － ２ １ ４ ７ １ （０ ２ ０ － ０ ２ ０ ０
Ｉ ｉｉ ｌＵｎｂ ｌ ｎｃ ｆｔ ｔ ｒ ｏ ｍ ａｌＰｏ ｒ Ｍ ｏ ｏ ｎ ｔａ ａ ａ ｅ Ｏ ｈｅ ＲＯ ｏ ｆ Ｓ ｌ ｗｅ ｔ ｒ ＰＥＮＧ ｉ ｘ Ｙ ｙ 一ｄ ｎ Ｙ － ｕ， Ｅ ０ ｏ ｇ
。
ｍ Ｌ， Ｉ ∞ ２
ｌ
ｍ
Ⅳ Ｉ Ⅳ Ｒ
：
的 力Ｆ 和Ｆ Ｆ （ ｍ ，＋ ， ） 合 Ｌ ｍｔ ＋ 目耳苫ｍ ： ，
ｍ Ｒｒ Ｅ２ Ｒ（Ｊ
高， ％以上的转子能一次校正完成； ｍ＜ ９ ５ 当 ｏ时， ：
机 器校 正效 率 明显 降低 。
室
图 １ 换 向器 电动机 的转子
平衡精 度 和效率 的根本 。
电 动 机
１转子校动平衡原理
为了限制小功率电动机转子初始不平衡量 ， 以 动平衡要求较高的换 向器 电动机的转子为例 ， 阐述 偏心圆盘组成 ， 并将这些 圆盘分为三组 ： 校正面和 Ｌ Ｒ校正面之间的 Ⅳ个 ， Ｌ校正面左侧 的 Ⅳ 个和 Ｒ １ 校正面右侧的Ⅳ 个。图２ Ⅳ中的第 ｉ Ｒ 将 个圆盘、 Ｉ Ⅳ
（ ｉ ｕ ｎｖｒ ｔ，ｉ ｕ ３ ３ ０ Ｃ ｉａ Ｌｓ ｉ ｉ ｓｙ Ｌｓ ｉ ２ ０ ０， ｈｎ ） ｈ Ｕ ｅｉ ｈ
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０引 言
对小 功率 电动机转 子校 动平衡 可显 著减小 电机
中 的第 个 圆盘 和 Ⅳ 中的第 ｋ个 圆盘 的离 心力 等 效 分解 到 Ｌ校 正 面 和 Ｒ校 正 面 上 。动 平 衡 计 算 及 校 动平 衡原 理如表 １ 示 。 所
运行时的振动和噪声。为了提高生产效率和产品质 量， 越来 越多 的企业采 用全 自动 校平衡 机 ， 生产 线 在