是隱極電機電機上為何要裝振動感測器

振動感測器工作原理

振動感測器是電機狀態監測中關鍵部件之一，它的作用是將機械振動量轉換為與之成比例的電量。由於它實際上是一種機電能量轉換裝置，故稱之為換能器、拾振器等。

振動感測器並非直接將原始機械量轉變為電量，而是將原始機械量做為振動感測器的輸入量，然後由機械接收部分接收，形成另乙個適合於變換的機械量，最後經機電變換部分變換為電量。因此感測器的工作效能是由機械接收、機電變換兩部分來決定。

振動感測器分類

按測量方法及測量過程的物理性質，振動感測器分機械式、光學式和電測式三類。

● 機械式：將工程振動參量轉換成機械訊號，經機械系統放大後，進行測量、記錄。常用儀器有槓桿式測振動儀和蓋格爾測振儀，可測量的頻率較低、精度也較差，但在現場測試時較為簡單方便。

● 光學式：將工程振動參量轉換為光學訊號，經光學系統放大後顯示和記錄。

● 電測式：將工程振動參量轉換成電訊號，經電子線路放大後顯示和記錄。

振動感測器應用

振動感測器在電機製造和試驗環節運用最為廣泛的是電機振動測試儀，幾乎每乙個電機生產廠家都會用到。

精密工業生產過程中電機振動引數反映出機器裝置的不平衡、電氣缺陷、緊韌體鬆動和其它異常現象，引發的振動問題導致精度下降並帶來安全隱患。

對於大型裝置配套電機，客戶往往會配備振動感測器。一般感測器與控制器聯合使用，通過引數限定值設定，電機電源會在異常狀態時被強行切斷，對電機和裝置起到保護作用。

**電機氣隙的設計和製造過程控制

電機氣隙簡述

電機定子與轉子之間的間隙稱為氣隙。非同步電機和隱極同步電機理論上是均勻氣隙。凸極同步電機極靴表面與定子表面為偏心圓，存在最大氣隙δmax與最小氣隙δmin，一般δmin/δmax控制在0.7左右；而極間氣隙與極靴表面氣隙相比，屬於無窮大氣隙。通常談到凸極同步電機氣隙實際上是指極靴表面下氣隙。

電機磁路可形象地表述為一條條閉合迴路。磁路壓降計算選擇通過磁極中心的一條，磁場分析則根據磁通密度的大小繪出疏密不同的磁力線或磁通密度雲圖。用來進行磁壓降計算的閉合磁路上，氣隙所佔的長度比例很小，但磁壓降幾乎都消耗在上，或者說，氣隙尺寸決定了激磁安匝數的大小。

非同步電機的氣隙選擇因素

非同步電機的特點在於它的氣隙很小，中小型電機一般為0.2~1.5mm。因氣隙的大小對非同步電機的效能及執行可靠性影響很大，確定氣隙長度δ時，必須考慮以下因素：

1)為降低勵磁電流，改善功率因數，氣隙應盡量小；

2)氣隙小，諧波磁場及諧波漏抗增大，使起動轉矩降低，雜散損耗增加，溫公升可能公升高；

3)為保證電機執行可靠性，避免氣隙不均勻而引起定、轉子相擦，氣隙不能太小。

電機氣隙長度選擇經驗‍

初始選取非同步電機氣隙長度δ時，可按以下經驗公式計算：

(1)30千瓦及以下的小型電機，當極數2p=4~12時,δ=0.2+d/1000(mm)；當極數2p=2時,δ=0.3+d/666(mm)。

(2)30千瓦以上大、中型電機，當極數2p=4~12時,δ=d(1+9/2p)/1000(mm)；當極數2p=2時,δ=0.6+d/1600(mm)。

空氣隙長度δ也是同步電機的最重要尺寸之一，它決定了電機的技術經濟指標。直軸同步電抗xd基本由空氣隙長度δ決定，而直軸同步電抗xd決定了電機的最大轉矩(靜態過載能力)和穩態短路電流，δ愈大，xd愈小，因而最大轉矩(靜態過載能力)和穩態短路電流愈大。

設計氣隙與製造過程控制

氣隙大小選擇除考慮以上設計要求外，還應與對應的製造工藝相適應，保證產品效能的同時兼顧生產可行性和生產加工效率。在實際生產加工過程中，氣隙不勻是比較常見的質量問題，該問題的直接後果是電機執行時表現為低頻電磁聲和振動。

電機上為何要裝振動感測器

導致氣隙不勻的問題較多，如機座加工不同心、機座馬蹄、定子鐵芯不同心、定子鐵芯馬蹄、轉子與軸不同心、轉子鐵芯與軸配合鬆動、軸承與軸配合鬆動等都會導致電機執行時定轉子氣隙不勻。

氣隙不勻導致的低頻電磁聲，在電機運轉時表現為比較沉悶的聲音，而且會隨之著電機電壓的公升高而表現更為明顯，但只要切斷電源，電磁聲馬上消失；對於氣隙嚴重不均勻的電機，電機執行時會同時伴有振動，氣隙嚴重不均勻時，會導致電機掃膛。

總之，定轉子間空氣隙長度對電機的效能、執行可靠性至關重要，從設計環節的選取到製造環節全過程零部件符合性對氣隙長度的影響，直接決定了能否生產出高效能的電機產品來，也是體現電機製造水平的關鍵因素。

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