Il rotore di un motore elettrico non è semplicemente un albero motore con massa extra. Una volta un nucleo laminato, gabbia per scoiattoli, commutatore, il portamagnete o un altro pacco rotorico è assemblato sull'albero, il pezzo ha nuove superfici funzionali, regioni fragili, storia termica e comportamento agli squilibri. Premendo, raccordo termoretraibile, pressofusione, saldatura, brasatura, il trattamento termico e la lavorazione finale possono modificare la relazione tra i due perni dei cuscinetti e il corpo del rotore.
Una soluzione affidabile per il raddrizzamento del rotore del motore elettrico deve quindi controllare lo stato completo dell'assemblaggio: asse cuscinetto-perno, runout del nucleo del rotore, geometria dell'albero esposta, regioni protette senza contatto, ritorno elastico, misurazione rilasciata e la sequenza tra il raddrizzamento, finire di girare e bilanciare.
Questa è un'illustrazione del concetto di ingegneria, non una fotografia del sito del cliente. Costruzione effettiva del rotore, utensileria, piano delle date, la forza di correzione e il livello di automazione richiedono disegni e test su campioni rappresentativi.
Rotore completo vs albero motore nudo
La prima decisione del progetto è se l'obiettivo è un albero o un rotore assemblato.
| Stato del pezzo | Domanda principale di geometria | Preoccupazione dedicata al processo |
|---|---|---|
| Albero motore nudo | L'asse dell'albero è accettabile prima del montaggio del rotore? | Centri, sedi dei cuscinetti, spline/filettatura/sede per chiavetta e distorsione da trattamento termico |
| Albero con pacco rotorico | Entrambi i perni dei cuscinetti sono allineati dopo l'assemblaggio del nucleo/gabbia/magnete? | Protezione del pacco rotorico, aggiunta di rigidità, sequenza di piegatura e bilanciamento indotta dall'assemblaggio |
| Rotore dopo aver finito di girare | I perni di banco e il diametro esterno del rotore sono correlati nello stato di riferimento finale? | Protezione della superficie finita e correzione minima consentita |
| Motore completo | Il motore assemblato incontra vibrazioni, rumore, requisiti di corrente e temperatura? | Prova del sistema; non l'accettazione della raddrizzatrice di per sé |
I requisiti esistenti per l'albero nudo appartengono a Soluzione automatica per il raddrizzamento degli alberi motore. Questa pagina riguarda il rotore o l'armatura assemblati prima dell'installazione nello statore e nell'alloggiamento del motore.
Definire la famiglia di rotori
La frase “rotore del motore” copre pezzi molto diversi. La proposta dovrebbe identificare:
- Rotore a induzione a gabbia di scoiattolo con anelli terminali fusi o fabbricati;
- rotore avvolto o armatura elettrica;
- rotore a magnete permanente o sincrono;
- rotore del motore di trazione;
- rotore del generatore;
- rotore con commutatore, anelli di contatto, fan, traccia dell'encoder o funzione di accoppiamento;
- albero solido, albero cavo o passaggio di raffreddamento;
- pezzo unico, premuto, termoretraibile, pacco rotorico saldato o altrimenti assemblato;
- lavorato dolcemente, trattato termicamente, finitura-terra, stato rivestito o bilanciato;
- rotore con intervalli di correzione esposti rispetto a un design senza zona sicura dell'albero esposto.
Non tutti i rotori possono essere raddrizzati a pressione dopo l'assemblaggio. Magneti permanenti, manicotti di ritenzione, avvolgimenti, isolamento, i giunti brasati e le interfacce ad alta interferenza possono creare una forza rigorosa, limiti di temperatura e di manipolazione magnetica. La fattibilità deve essere dimostrata per la costruzione vera e propria.
Congelare la fase di produzione
Albero prima del gruppo rotore
Questo è un progetto ad albero nudo. L'accesso alla correzione è solitamente il migliore, ma non può rimuovere la distorsione introdotta dal successivo adattamento con interferenza, processo di contrazione, pressofusione o assemblaggio del pacco rotorico.
Dopo l'assemblaggio del pacco rotore, Prima di finire di girare
L'effetto di assemblaggio completo è presente, durante la lavorazione il materiale potrebbe rimanere sui perni o sul diametro esterno del rotore. Galdabini descrive il raddrizzamento del rotore come un modo per migliorare la geometria della sede del cuscinetto prima della tornitura e ridurre la rimozione non necessaria di materiale. Questo è un principio di pianificazione del processo, non è una garanzia universale di risparmio di materiale.
Dopo la finitura di tornitura o rettifica
I perni dei cuscinetti, le spalle e la superficie del rotore sono finite. I limiti di contatto e rientranza degli utensili diventano critici, e per la correzione possono essere utilizzate solo campate esposte approvate dell'albero.
Dopo il bilanciamento
Il raddrizzamento può modificare l'asse del rotore, distribuzione di massa relativa ai giornali e squilibrio precedentemente misurato. Un rotore corretto dopo l'equilibratura deve ritornare al percorso di verifica dell'equilibratura definito.
| Palcoscenico | Vantaggio | Rischio principale | Ricontrollo obbligatorio |
|---|---|---|---|
| Albero nudo | Massimo accesso alla correzione | Il successivo assemblaggio del rotore può reintrodurre la piegatura | Rimisurare dopo il montaggio |
| Rotore assemblato, rimane la scorta | È visibile la piegatura indotta dall'assemblaggio | Il pacco rotorico e le caratteristiche terminali devono essere protetti | Correlazione lavorazione di finitura |
| Rotore lavorato a macchina | Sono disponibili i dati funzionali | Danni alla superficie e zone di stampa sicure limitate | Geometria completa e ispezione della superficie |
| Rotore precedentemente bilanciato | I dati del saldo esistente sono disponibili | Il raddrizzamento può invalidarlo | Verifica del saldo finale |
Definire cosa controlla il disegno
Il “runout del rotore” non deve essere trattato come un valore indiviso. Le caratteristiche rilevanti possono includere:
- eccentricità radiale di ciascun perno di cuscinetto;
- relazione coassiale tra i due assi cuscinetto-perno;
- esaurimento delle estensioni dell'albero, sigillare le tracce, sedi di accoppiamento o piste dell'encoder;
- eccentricità del diametro esterno del nucleo del rotore rispetto all'asse del cuscinetto;
- eccentricità del commutatore o dell'anello collettore;
- runout della faccia della spalla;
- rettilineità di una campata esposta dell'albero;
- rotondità e cilindricità di ciascun giornale;
- posizione assiale del pacco rotorico, condizioni dello stack e integrità dell'anello terminale;
- squilibrio statico e di coppia in piani di correzione definiti;
- vibrazione del motore finito, rumore e prestazioni elettriche.
Usa il Rettilineità dell'albero, eccentricità e guida TIR separare la forma, asse derivato e indicazione di rotazione. Il raddrizzamento può modificare le relazioni degli assi globali; non corregge automaticamente la rotondità del giornale, geometria del pacco rotorico, difetti elettrici o squilibrio di massa.
Stabilire il dato funzionale
Per la maggior parte dei rotori assemblati, i due perni dei cuscinetti sono centrali rispetto all'asse di rotazione installato. La guida dei cuscinetti dei motori elettrici della SKF tratta le sedi dei cuscinetti dell'albero e gli spallamenti degli spallamenti come caratteristiche geometriche controllate e include esplicitamente considerazioni sull'eccentricità radiale e assiale. Il progetto deve comunque seguire il disegno del cliente e il sistema di cuscinetti scelto.
La soluzione dovrebbe distinguere:
- riferimenti di disegno e asse portante funzionale;
- centri di produzione utilizzati per la tornitura o la rettifica;
- supporti e dispositivi di rotazione per raddrizzatrici;
- tracce del sensore utilizzate per ricostruire il perno e il runout del corpo del rotore;
- supporti per macchine equilibratrici e piani di correzione;
- assemblaggio finale del motore e riferimenti di prova.
I centri possono essere utili per la lavorazione, ma un asse definito dal centro non è automaticamente uguale all'asse stabilito dai perni dei cuscinetti finiti. Allo stesso modo, sostenere ripetutamente un rotore non dimostra che i supporti riproducano le condizioni dei cuscinetti del cliente.
Questa illustrazione del concetto di ingegneria mostra più tracce di misurazione. Non prescrive sensori di contatto sul pacco rotorico né una disposizione di supporto universale.
| Traccia di misurazione | Uscita principale | Rischio interpretativo |
|---|---|---|
| Perni dei cuscinetti | Asse di rotazione funzionale e runout del giornale | Rotondità locale, la contaminazione o la forza della sonda possono distorcere il risultato |
| Estensioni dell'albero | Piegare all'esterno dei cuscinetti | Sedi per chiavette, le filettature e le spline creano falsi segnali |
| Diametro esterno del nucleo del rotore | Rapporto nucleo-giornale | Passaggi di laminazione, le fessure e le caratteristiche superficiali intenzionali necessitano di mascheramento |
| Commutatore o anelli collettori | Esaurimento delle funzionalità | Le superfici fragili possono richiedere il rilevamento senza contatto |
| Spalle e volti | RUROUT ASSIALE | Sono da escludere smussi e danni ai bordi |
| Segno di riferimento dell'equilibrio | Correlazione angolare | Un segno identifica l'angolo, non conformità geometrica |
Separare il segnale del nucleo rotore dalla curvatura dell'albero
Una superficie laminata del rotore non è sempre un dato cilindrico liscio. Slot, inclinazione, fasi di laminazione, anelli terminali fusi, tagli di bilanciamento, adesivo, rivestimenti e variazioni superficiali locali possono apparire nella traccia del sensore.
L'algoritmo dovrebbe:
- identificare il tipo di rotore e il riferimento angolare;
- slot per maschera, scanalature per chiavette, discussioni, buchi e aree di correzione dell'equilibrio;
- utilizzare più posizioni angolari per separare la forma ripetibile dalla piega globale;
- valutare entrambi i perni dei cuscinetti e almeno la caratteristica del rotore rilevante per il disegno;
- evitare di convertire un segnale di laminazione locale o di fine anello in un comando di pressione pesante;
- confrontare il risultato rilasciato con un misuratore indipendente o un supporto di bilanciamento ove richiesto.
Se il diametro esterno del rotore viene tornito rispetto ai perni dopo la raddrizzatura, il piano di accettazione dovrà indicare quale geometria è intermedia e quale definitiva.
Proteggere il pacco rotore e le caratteristiche elettriche
Il pacco rotorico dovrebbe normalmente essere trattato come un contatto di correzione vietato, a meno che il proprietario del progetto non approvi esplicitamente un dispositivo dedicato.
Tipiche zone senza pressione e senza supporto
- slot per nucleo laminato e rotore;
- Barre e anelli terminali a gabbia di scoiattolo;
- magneti permanenti e manicotti di fissaggio;
- avvolgimenti, isolamento e fasciatura;
- commutatore e anelli collettori;
- tifosi, codificatori e tracce di sensori;
- diari dei cuscinetti, tracce di tenuta e accoppiamenti con interferenza finiti;
- spalle, raccordi e transizioni di sezione;
- scanalature per chiavette, spline, discussioni, fori trasversali e passaggi di raffreddamento;
- saldature, giunti brasati e zone localmente indurite.
Principi del percorso di carico sicuro
- corretto solo su campate dei vani esposti approvate dal disegno;
- utilizzare pattini a raggio ampio e supporti adeguati al diametro dell'albero;
- mantenere la pila del rotore fuori dal percorso di carico diretto della pressa;
- prevenire il carico sui bordi vicino alle spalle e adattare le transizioni;
- monitorare la forza e lo spostamento durante la corsa completa;
- fermarsi su rigidità anomala, scivolamento o comportamento del sensore;
- limitare il conteggio delle correzioni e la deformazione plastica accumulata;
- rilasciare completamente prima di valutare il risultato.
Alcuni rotori compatti non hanno una campata dell'albero esposta sufficientemente lunga per una correzione sicura a tre punti. La decisione corretta potrebbe essere quella di raddrizzare prima l'albero nudo, modificare il percorso di assemblaggio, utilizzare un altro concetto di correzione o rifiutare l'assemblaggio.
Questa illustrazione concettuale mantiene deliberatamente il pacco rotorico all'esterno del telaio della pressa e applica il carico su tre punti solo su una campata dell'albero esposta. Coordinate effettive del supporto, il raggio della scarpa e i limiti di forza richiedono campioni rappresentativi.
Rettilineità ed equilibrio sono diversi
Raddrizzamento e bilanciamento risolvono diversi problemi fisici.
| Condizione | Misurazione della geometria | Misurazione del bilanciamento | Risposta corretta |
|---|---|---|---|
| Asse dell'albero piegato | Rileva la relazione di eccentricità perno/albero/nucleo | Può apparire come vibrazione dipendente dalla velocità o segnale di squilibrio | Geometria corretta se il rotore rientra nell'involucro approvato |
| Squilibrio di massa con giornali semplici | La geometria può passare | Rileva la grandezza e la posizione angolare su uno o più piani | Rimuovere/aggiungere massa con il metodo di bilanciamento approvato |
| Errore del modulo giornale locale | Rileva il problema di rotondità/cilindricità | Può disturbare il comportamento di supporto | Macchina o scarto; non trattare come una curva globale |
| Eccentricità del nucleo rotorico rispetto ai diari | Il runout del nucleo differisce dall'asse del giornale | Può contribuire allo squilibrio e agli effetti elettromagnetici | Determinare se la geometria, la lavorazione o l'assemblaggio sono responsabili |
| Arco termico | La geometria a freddo può differire dallo stato operativo | Può cambiare con la velocità e la temperatura | Richiede ingegneria termica/dello stato operativo, non una correzione fredda e cieca |
La guida al bilanciamento di Schenck supporta i rotori sui propri perni e misura lo squilibrio su piani definiti. Questa è un'operazione diversa dalla ricostruzione di un asse piegato e dall'applicazione di una correzione alla pressa. Il bilanciamento non rende diritto un rotore piegato, mentre la raddrizzatura non rende il rotore bilanciato.
Sequenza consigliata
- stabilire la fase di assemblaggio e il dato del giornale funzionale;
- misurare la geometria rilasciata;
- raddrizzare solo entro le zone e i limiti del materiale approvati;
- rimisurare tutta la geometria dopo il rilascio;
- lavorazione finale completa dove prevista;
- eseguire o verificare l'equilibratura nei piani richiesti;
- test finali completi del rotore e del motore.
Se i vincoli di produzione richiedono un altro ordine, il piano di validazione deve mostrare come le operazioni successive influiscono sia sulla geometria che sull'equilibrio.
Controllare l'influenza del supporto e la misurazione rilasciata
Massa del rotore, la spaziatura dei supporti e le condizioni del perno influenzano la curva osservata. La cella dovrebbe definire:
- posizioni esatte del supporto del perno e profilo del rullo;
- orientamento del rotore e sequenza di indicizzazione angolare;
- pressione di contatto e protezione della superficie;
- forza del sensore o una situazione di stallo senza contatto;
- trattamento dell'abbassamento per rotori lunghi o pesanti;
- stabilizzazione della temperatura;
- stato di misurazione caricato rispetto a quello rilasciato;
- correlazione con la macchina equilibratrice e il calibro finale del motore.
Schenck documenta il bilanciamento dei rotori sui propri perni dell'albero utilizzando rulli o altri supporti specifici dell'applicazione. Il principio trasferibile è che la condizione di supporto è parte della definizione di misurazione; il design della macchina di bilanciamento e i dati sulle prestazioni non rappresentano dichiarazioni sulla capacità di StraighteningTech.
Processo di raddrizzatura del rotore a circuito chiuso
1. Identificare il rotore
Selezionare la ricetta convalidata dal codice articolo, costruzione del rotore, fase di assemblaggio, stato dei materiali e revisione dei disegni.
2. Ispezionare e pulire
Controlla i diari, scanalature per chiavette, anelli terminali, laminazioni, magneti/manicotti, commutatore, tagli al saldo e altre condizioni di rifiuto. Pulire il supporto approvato e le piste di misurazione.
3. Carica su giornali approvati o dati di processo
Confermare l'orientamento del rotore, seduta e riferimento angolare senza trascinare le superfici finite.
4. Misura tutte le tracce controllate
Ruotare il rotore e ricostruire l'asse cuscinetto-perno, curva dell'albero esposta e relazione rotore-corpo rilevante nel disegno. Discontinuità della maschera.
5. Classificare la deviazione
Separare la piegatura globale correggibile dall'errore di forma locale, assemblaggio allentato, eccentricità del pacco rotorico, danni elettrici o squilibrio di massa.
6. Selezionare un intervallo di correzione sicuro
Utilizzare solo zone esposte del pozzo approvate. Conferma l'intervallo di supporto, direzione di correzione, limiti di forza/spostamento e gioco del pacco rotorico.
7. Applicare la correzione controllata
Utilizzare il modello del ritorno elastico convalidato, monitorare la forza e lo spostamento e fermarsi in caso di segnature anomale.
8. Rilasciare completamente e rimisurare
Giudica il rotore scarico. Ricontrolla i diari, estensioni dell'albero e tracce del corpo del rotore perché una correzione può spostare più relazioni.
9. Ispezionare e instradare
Eseguire la superficie richiesta, crepa, controlli elettrici e di montaggio. Instradare i rotori conformi alla lavorazione finale o al bilanciamento; indirizzare le parti anomale alla revisione tecnica.
10. Registra il risultato
Memorizzare l'identità del rotore, revisione della ricetta, mappe prima/dopo, coordinate di correzione, curve forza-spostamento, allarmi e disposizioni quando è richiesta la tracciabilità.
Configurazione cellulare proposta
Può includere una cella rotore specifica per il progetto:
- pressa elettromeccanica o idraulica selezionata dai dati di forza campione;
- rulli portanti protetti, centri o dispositivi di rotazione personalizzati;
- sensori a contatto o senza contatto per giornali, estensioni dell'albero e corpo del rotore;
- indicizzazione angolare e mascheramento delle caratteristiche;
- utensili intercambiabili a raggio ampio con configurazione a prova di errore;
- caricamento automatico o con operatore custodito;
- forza, controllo dello spostamento e della ricetta;
- rimisurazione dello stato rilasciato;
- identificazione e tracciabilità delle parti;
- interfacce per terminare la lavorazione, sistemi di bilanciamento e qualità.
Manuale elenchi Galdabini, catena/forcella, concetti di caricamento di portali e robot per rotori elettrici. Il livello di automazione finale dovrebbe seguire la massa reale del rotore, conteggio delle varianti, sensibilità superficiale e flusso di produzione.
Test e accettazione del campione
La matrice del campione rappresentativo dovrebbe coprire:
- diametri dell'albero e del nucleo del rotore più piccoli e più grandi;
- lunghezza e massa minima e massima del rotore;
- ogni metodo di costruzione e assemblaggio del rotore;
- alberi pieni e cavi ove applicabile;
- stati dei materiali e dei trattamenti termici;
- piega minima e massima in entrata;
- tutti gli intervalli di correzione esposti e le zone proibite;
- diari prima e dopo la finitura della lavorazione;
- nucleo del rotore, commutatore, caratteristiche di collettori rotanti o encoder;
- campioni precedentemente bilanciati e sbilanciati;
- calibro cliente e correlazione macchina equilibratrice;
- superficie, crepa, ispezione elettrica e di montaggio dopo la correzione.
Usa il Guida al test e all'accettazione dei campioni di raddrizzamento separare la fattibilità, GRASSO, SAT e capacità di produzione. Il valore del catalogo di una macchina non costituisce la prova di una specifica famiglia di rotori.
Dati richiesti per una proposta tecnica
Si prega di fornire:
- disegni del gruppo rotore e dell'albero;
- tipo di rotore, metodo di assemblaggio e percorso di produzione;
- materiale, trattamento termico, durezza e condizioni superficiali;
- varianti di parte, massa, lunghezza e diametro del nucleo del rotore;
- fase di raddrizzatura relativa all'assemblaggio, lavorazione ed equilibratura;
- riferimenti di disegno e caratteristiche di runout/rettilineità controllate;
- distribuzione della deviazione in entrata e distorsione di assemblaggio nota;
- zone di supporto e stampa approvate;
- laminazioni protette, anelli, magneti, avvolgimenti, sedi per chiavetta e accoppiamenti finiti;
- conteggio delle correzioni, crepa, limiti elettrici e superficiali;
- piani di bilanciamento, metodo e necessità di ricontrollo;
- requisiti del calibro del cliente e del test finale del motore;
- automazione, requisiti di tracciabilità e reportistica;
- campioni rappresentativi per le prove.
Domande frequenti
La pressa può spingere sui lamierini del rotore??
Non dare per scontato che sia così. Laminazioni, sbarre della gabbia, anelli terminali, i magneti e gli avvolgimenti sono funzionali e sensibili ai danni. Il concetto predefinito li mantiene fuori dal percorso del carico di correzione a meno che il progettista del rotore non approvi un dispositivo e una convalida dedicati.
Dovremmo raddrizzarci prima o dopo il bilanciamento?
La geometria dovrebbe normalmente essere stabilita prima del bilanciamento finale. Se un rotore viene raddrizzato dopo l'equilibratura, la condizione di equilibrio deve essere riverificata perché l'asse di rotazione e il rapporto di massa potrebbero essere cambiati.
Una cella può processare alberi nudi e rotori completi?
Forse, ma solo con ricette separate, supporta, tracce dei sensori, mappe degli strumenti e validazione. Il rotore completo aggiunge massa, rigidità, caratteristiche fragili e bilanciare la responsabilità.
Le basse vibrazioni dimostrano che il rotore è dritto?
NO. La vibrazione dipende dall'equilibrio, cuscinetti, struttura di sostegno, forze elettromagnetiche, allineamento, velocità e temperatura. La geometria rilasciata deve essere misurata direttamente rispetto ai requisiti di disegno.
È possibile garantire la precisione da un modello CAD??
NO. Il CAD definisce la geometria, ma i campioni reali stabiliscono la risposta materiale, piegatura indotta dall'assemblaggio, sostenere l'influenza, ritorno elastico, rischio superficiale e correlazione di bilanciamento.
Costruisci la soluzione attorno al rotore completo
Sviluppiamo soluzioni di raddrizzatura del rotore di motori elettrici attorno alla fase di assemblaggio reale, dato del giornale di rilevamento, pacco rotore protetto, zone sicure del pozzo esposte, geometria rilasciata e percorso di bilanciamento finale. L'attrezzatura può essere manuale, semiautomatico o completamente automatico, ma la logica di correzione deve rimanere specifica per la famiglia di rotori.
Una volta ottenuta la risposta alle domande sul processo del rotore del motore elettrico, due pagine di solito accorciano la rosa dei candidati: IL procedura dettagliata per la selezione della piastra e il immagine economica per una macchina per lisciare.
Inviare i disegni del rotore e dell'albero, percorso di montaggio, dati di runout in arrivo, mappa delle funzionalità protette e metodo di bilanciamento. Possiamo quindi definire il piano di misurazione, utensileria, busta di correzione, matrice campione e processo di accettazione tracciabile per il rotore del vostro motore elettrico.