高速电机,顾名思义,就是转速极高的电机。随着科技的发展,电机的转速越来越高,这带来了功率密度和原材料利用率的提升,但也给电机带来了巨大的挑战。散热、选型、转子结构、振动噪音、高效设计、轴承,这六大关键技术挑战中,轴承问题尤为突出。
散热是高速电机的一大难题。电机损耗随转速几何级数提高,高损耗产生的热使得电机温升极速提升。为了维持高速运行,必须设计散热良好的冷却方式。常见的冷却方式包括风冷、水冷等,而轴承作为电机的重要组成部分,其散热性能直接影响电机的整体散热效果。
面对高速电机,轴承的选择并非易事。永磁电机、感应电机、开关磁阻电机,不同类型的电机对轴承的要求也不同。一般来说,从功率密度和效率的角度出发,永磁电机比较有优势,而从可靠性出发选择感应电机和开关磁阻电机。
轴承的种类也多种多样,球轴承、滚子轴承、圆锥滚子轴承等,每种轴承都有其独特的性能和适用范围。对于高速电机,球轴承因其高速性能好、摩擦小等优点,成为较为常见的选择。
轴承的径向游隙是影响轴承性能的重要参数。轴承被安装前的径向游隙大小,用内圈相对于外圈在径向从一个极限位置到另外一个极限位置的位移来定义。不同的轴承厂商,按照轴承的实际应用工况设计不同径向游隙的轴承,以基本组游隙为基准,有小游隙轴承(如C1和C2),而大于基本组游隙的有C3、C4和C5轴承。
轴承被安装后,由于配合零部件的尺寸、精度,以及现场运行环境的各种因素,轴承的径向游隙会发生改变,我们将其称之为工作游隙,工作游隙肯定小于轴承安装前的径向游隙。一般情况下,对于有摆动的交变重载工况,更多地选择小游隙轴承,而对于过盈配合情况,以及内外圈温差较大的工况,则应选择大游隙轴承。
轴承的尺寸系列对电机的承载能力有着直接影响。尺寸2系列和3系列轴承在电机产品中应用比较广泛,但选择尺寸02系列还是03系列,则应按照实际的工况进行研判。例如,对于向心轴承,0、1表示特轻系列,2表示轻系列,3表示中系列,4表示重系列。
以某轴承厂家6220与6320两个比较常见的轴承规格参数为例,6220轴承的外形尺寸相对较小,轴承滚动体对应的也要小一些,其承载能力相对6320系列弱一些,但转速性能相对较好。因此,对于转速较高但负载较轻的工况,可能就会将2系列和大游隙轴承作为首选。
轴承与轴、端盖的配合关系对电机的运行至关重要。轴承内圈应与轴采用过盈配合,以防止旋转过程出现内圈与轴之间发生周向相对运动,即跑内圈问题;而对于轴承外圈与轴承室的配合,则应按照轴承类型进行区分。
当浮动端采用可分离型轴承时,轴承外圈与轴承室可采用小间隙配合,间隙的选择以保证轴承运行时的工作游隙符合要求;而当浮动端轴承采用非分离型轴承时,轴承外圈与轴承内外盖止口断面间要留有足够间隙,轴承与轴承室的配合不宜太紧,以保证轴承因热胀冷缩原因导致位移时能轴向滑移。
轴承的维护对电机的正常运行至关重要。定期检查和更换磨损的轴承,定期润滑轴承以减少摩擦和磨损。设备在运行时,发现轴承有异响,温度升高或振动等情况,应及时停机检查并采取相应的维护措施。
对于自带外风扇的电机,如IP54、IP55等基本系列电机,由于风罩的影响,可能会导致电机运行时该端的轴承维护不良,特别是对于维护经验缺乏的情况,可能基本上不去维护该端的轴承,由于润滑不良问题直接导致该端轴承出现机械性卡滞和发热烧毁问题。
随着科技的不断进步,高速电机轴承也在不断发展。新材料、新工艺的应用,使得轴承的性能不断提升。例如,陶瓷
_黑料吃瓜官网入口">你有没有想过,当电机的转速飙升到几万甚至几十万转时,它内部那些关键的小零件是如何应对这种极限挑战的?特别是轴承,这个看似不起眼的小东西,在高速电机的世界里扮演着至关重要的角色。今天,我们就来深入聊聊高速电机用什么轴承,这个看似简单的问题背后,其实隐藏着不少门道。
高速电机,顾名思义,就是转速极高的电机。随着科技的发展,电机的转速越来越高,这带来了功率密度和原材料利用率的提升,但也给电机带来了巨大的挑战。散热、选型、转子结构、振动噪音、高效设计、轴承,这六大关键技术挑战中,轴承问题尤为突出。
散热是高速电机的一大难题。电机损耗随转速几何级数提高,高损耗产生的热使得电机温升极速提升。为了维持高速运行,必须设计散热良好的冷却方式。常见的冷却方式包括风冷、水冷等,而轴承作为电机的重要组成部分,其散热性能直接影响电机的整体散热效果。
面对高速电机,轴承的选择并非易事。永磁电机、感应电机、开关磁阻电机,不同类型的电机对轴承的要求也不同。一般来说,从功率密度和效率的角度出发,永磁电机比较有优势,而从可靠性出发选择感应电机和开关磁阻电机。
轴承的种类也多种多样,球轴承、滚子轴承、圆锥滚子轴承等,每种轴承都有其独特的性能和适用范围。对于高速电机,球轴承因其高速性能好、摩擦小等优点,成为较为常见的选择。
轴承的径向游隙是影响轴承性能的重要参数。轴承被安装前的径向游隙大小,用内圈相对于外圈在径向从一个极限位置到另外一个极限位置的位移来定义。不同的轴承厂商,按照轴承的实际应用工况设计不同径向游隙的轴承,以基本组游隙为基准,有小游隙轴承(如C1和C2),而大于基本组游隙的有C3、C4和C5轴承。
轴承被安装后,由于配合零部件的尺寸、精度,以及现场运行环境的各种因素,轴承的径向游隙会发生改变,我们将其称之为工作游隙,工作游隙肯定小于轴承安装前的径向游隙。一般情况下,对于有摆动的交变重载工况,更多地选择小游隙轴承,而对于过盈配合情况,以及内外圈温差较大的工况,则应选择大游隙轴承。
轴承的尺寸系列对电机的承载能力有着直接影响。尺寸2系列和3系列轴承在电机产品中应用比较广泛,但选择尺寸02系列还是03系列,则应按照实际的工况进行研判。例如,对于向心轴承,0、1表示特轻系列,2表示轻系列,3表示中系列,4表示重系列。
以某轴承厂家6220与6320两个比较常见的轴承规格参数为例,6220轴承的外形尺寸相对较小,轴承滚动体对应的也要小一些,其承载能力相对6320系列弱一些,但转速性能相对较好。因此,对于转速较高但负载较轻的工况,可能就会将2系列和大游隙轴承作为首选。
轴承与轴、端盖的配合关系对电机的运行至关重要。轴承内圈应与轴采用过盈配合,以防止旋转过程出现内圈与轴之间发生周向相对运动,即跑内圈问题;而对于轴承外圈与轴承室的配合,则应按照轴承类型进行区分。
当浮动端采用可分离型轴承时,轴承外圈与轴承室可采用小间隙配合,间隙的选择以保证轴承运行时的工作游隙符合要求;而当浮动端轴承采用非分离型轴承时,轴承外圈与轴承内外盖止口断面间要留有足够间隙,轴承与轴承室的配合不宜太紧,以保证轴承因热胀冷缩原因导致位移时能轴向滑移。
轴承的维护对电机的正常运行至关重要。定期检查和更换磨损的轴承,定期润滑轴承以减少摩擦和磨损。设备在运行时,发现轴承有异响,温度升高或振动等情况,应及时停机检查并采取相应的维护措施。
对于自带外风扇的电机,如IP54、IP55等基本系列电机,由于风罩的影响,可能会导致电机运行时该端的轴承维护不良,特别是对于维护经验缺乏的情况,可能基本上不去维护该端的轴承,由于润滑不良问题直接导致该端轴承出现机械性卡滞和发热烧毁问题。
随着科技的不断进步,高速电机轴承也在不断发展。新材料、新工艺的应用,使得轴承的性能不断提升。例如,陶瓷