转轴,是电机产品非常关键的结构件,是机械能传递的直接主体,同时,对于大多数的电机产品,转轴还会作为电机磁路的重要组成部分,承担一定的磁分流作用。
绝大大多数的电机转轴材料为具有导磁功能的钢材,特别是对于大型高速电机和中小型感应电机,电机的转子铁芯直接与转轴配合,空载状态下,电机转子的感应频率很低,轭部磁通会渗入转子很深,不同的电机、不同的状态下转轴承担的磁路分流作用不尽相同。
在电机的磁路计算环节,往往会将电机的转轴部分纳入磁路中,按归照不同的极数及转轴材料,确定一些基本的原则。
2极电机的转轴参与的磁分流作用较大,主要缘于2极电机转子与轴的配合关系,以及电机转子外径相对较小的特殊性。将该类电机的转轴单边1/6即直径的1/3纳入磁路计算,即电机磁路计算时会将转轴的这部分作为参与对象;4极及以上的电机,转轴单边1/12即直径的1/6纳入磁路计算。
鉴于不同极数条件下磁路计算对轴的参与程度原则,2极电机材质变化时对电机的性能影响较大,如,直接将2极电机的普通轴更换为不锈钢轴后,因为磁密饱和问题,会出现严重的电流增加和绕组发热问题;而对于其他多极电机,缘于电机转轴直径相对于转子冲片的直径尺寸占比关系,以及电机磁路设计的原则,将普通轴更换为不锈钢轴后,对电机的性能影响不是很大。
了解了电机转轴在磁路构建中的原则,就可以有效防止电机修理中出现不必要的失误。