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摘要：导致电机出现振动的因素有很多，但是在现场发生振动过大的现象，大约有1/2左右都是利用转子的动平衡技术进行控制和解决的。因而加强研究转子动平衡技术，对于减少电机的振动、确保电机运行安全具有重要的意义。本文首先分析了电机转子不平衡产生的原因，之后论述了转子动平衡的原理和试验方法，最后阐述了转子动平衡的校正。
关键词：电机；转子动平衡；振动；试验；校正
引言
电机转子不平衡会导致电机在运行过程中出现周期性的机械振动，进而导致轴承磨损的加速，影响轴承的使用寿命，最终造成电机轴承失效。因而对电机转子动平衡技术进行研究，后期对电机的安全运行具有重要的意义。
1.电机转子不平衡产生的原因
电机高速回转产生的机械振动，转子不平衡是主要的激振力，振动产生的主要原因是转子不平衡，因而解决转子不平衡是对电机现场运行振动进行消除的一种重要的措施。转子不平衡指的是转子质量分布不均匀，转子质量中心与其旋转中心线不重合，出现偏心距，周期性离心力干扰（F=mew2），造成轴承动载荷 ，最终导致设备振动。统计资料表明：不平衡是机器损坏最常见的原因，约有50%的故障停车可直接或间接归因于不平衡，轴承损坏、轴承室开裂、轴变形、基础松动等。转子不平衡的原因主要表现在以下几个方面：
1.1使用过程中造成的不平衡
使用过程中的不平衡主要包括：转子出现附着沉积物；转子出现腐蚀、磨损情况；转子出现热变形；长期搁置的转子，由于自重而弯曲变形。
1.2设计问题
设计问题主要包括：在转子内部或外部有未加工表面；零件在转子上的配合面粗糙和公差不合适；配合键短于键槽，造成局部金属空缺。
1.3材料缺陷
材料缺陷主要包括：铸造有气孔， 造成材料内部组织分布不均匀；材质较差， 易于磨损、变形。
1.4加工与装配误差
加工和装配误差主要包括：切削加工中的切削误差，焊接缺陷与变形；转子热处理造成的残余应力未消除；配合键短于键槽， 造成局部金属空缺；装配零件不一致造成的质量不对称（螺栓等）；联轴节连接安装不同心。
2.电机转子动平衡技术
2.1转子平衡原理
要实现转子的平衡，就需要重新调整转子的质量分布，以使得转子的轴线与其中心主惯性轴线相重合。在转子旋转时，利用仪器、设备测试其转动时的不平衡量存在的位置以及大小，然后根据所得数据在相对位置增加或减少重量来实现平衡。
2.2转子动平衡
转子的转轴通过质心，在只有重力作用时，转子可在任意位置静止不动，转子是静平衡的。转轴通过质心且为惯性主轴（中心惯性主轴），则转子转动时不出现动反力，转子是动平衡的。实际上，由于制造误差，转轴不可能准确地是中心惯性主轴，此时转子就会产生振动，称为动不平衡（失衡）。
解决“动不平衡”，可以借助动平衡仪，利用动平衡技术，通过在转子上加配重（配重法）或钻孔（去重法）的方法调整转子的质量分布，使转轴成为中心惯性主轴，消除动反力，这种工艺过程称为对转子进行动平衡。
基本原理为：一个质量为m0，质心偏离回转中心偏心距为r0的转子在以角频率为ù旋转时：
在转子上，虽然转子的质量很大，但只要偏心距很小，转子的不平衡离心力也很小。 r0=0转子就完全平衡，不产生离心回转力。要是转子上存在一个原始不平衡量S0。虽然转子的m0很大，但由于原始质心偏移的偏心距r0总是个很小的量（微米，至多到毫米级）。我们可以在转子的较大半径R平上用一个小的质量m平把S0平衡掉。但是必须满足R平的方向与r0的方向成180°的关系。这样就可以做到：S平+S0=0。
3.电机转子动平衡试验
电机转子不是理想的对称刚体，在轴承上安装时也存在着误差（既有偏心又有偏角）。所以工作时会产生不平衡的惯性力系，引起很大的轴承动约束力。这种交变的动约束力可引起轴承支座和转轴本身的强烈振动，从而影响电机的工作性能和工作寿命。消除动约束力的方法是对转子进行动平衡，即通过在转子上适当的地方附加（或除去）小块质量，用其产生的惯性力去平衡原来不平衡的惯性力系，使转轴成为有一定精度的中心惯性主轴。
试验采用两平面影响系数法对一多圆盘刚性转子进行动平衡。这是转子动平衡操作的一种常用方法，其目标是使惯性力系的主矢和主矩同时趋近于零。为此，先在转子上任意选定两个截面I、II（称校正平面），见图1。在离轴一定距离、（称校正半径），与转子上某一参考标记成夹角、处，分别附加一块质量为、的重块（称校正质量）。如能使两质量和的惯性力（其大小分别为和，为转动角速度）正好与原不平衡转子的惯性力系相平衡，那么就实现了转子的动平衡。
4.转子动平衡的校正
4.1校正方式的确定
转子动平衡的校正方法主要包括去重法和加重法，电机大多数采用加重法进行动平衡校正，相较于去重法，加重法具有可操作性好、不影响电机磁路、便于再次调整等优势。
4.2校正不平衡量
电机通常利用卧式动平衡机进行校正动平衡，平衡块的大小需要选择合理，过大会导致调整的难度大大增加，过小会导致平衡块的安装数量增加。
结语
综上所述，电机转子的不平衡量越小越好，做好是能夠处于完全平衡的状态，但是在实际工作中是不可能实现的。因而在实际工作中，必须要根据牵引电机的实际情况，将其转子的不平衡调整到合理的范围内即可。
参考文献：
[1]胡国平，黄金永，魏燕定.电机转子动平衡半自动去重系统的研制[J].电子技术应用， 2003，29（4）：35-37.
[2]陈加星.电机转子动平衡工艺浅析[J].电机技术，2011（6）：46-48.
关键词：电机；转子动平衡；振动；试验；校正
引言
电机转子不平衡会导致电机在运行过程中出现周期性的机械振动，进而导致轴承磨损的加速，影响轴承的使用寿命，最终造成电机轴承失效。因而对电机转子动平衡技术进行研究，后期对电机的安全运行具有重要的意义。
1.电机转子不平衡产生的原因
电机高速回转产生的机械振动，转子不平衡是主要的激振力，振动产生的主要原因是转子不平衡，因而解决转子不平衡是对电机现场运行振动进行消除的一种重要的措施。转子不平衡指的是转子质量分布不均匀，转子质量中心与其旋转中心线不重合，出现偏心距，周期性离心力干扰（F=mew2），造成轴承动载荷 ，最终导致设备振动。统计资料表明：不平衡是机器损坏最常见的原因，约有50%的故障停车可直接或间接归因于不平衡，轴承损坏、轴承室开裂、轴变形、基础松动等。转子不平衡的原因主要表现在以下几个方面：
1.1使用过程中造成的不平衡
使用过程中的不平衡主要包括：转子出现附着沉积物；转子出现腐蚀、磨损情况；转子出现热变形；长期搁置的转子，由于自重而弯曲变形。
1.2设计问题
设计问题主要包括：在转子内部或外部有未加工表面；零件在转子上的配合面粗糙和公差不合适；配合键短于键槽，造成局部金属空缺。
1.3材料缺陷
材料缺陷主要包括：铸造有气孔， 造成材料内部组织分布不均匀；材质较差， 易于磨损、变形。
1.4加工与装配误差
加工和装配误差主要包括：切削加工中的切削误差，焊接缺陷与变形；转子热处理造成的残余应力未消除；配合键短于键槽， 造成局部金属空缺；装配零件不一致造成的质量不对称（螺栓等）；联轴节连接安装不同心。
2.电机转子动平衡技术
2.1转子平衡原理
要实现转子的平衡，就需要重新调整转子的质量分布，以使得转子的轴线与其中心主惯性轴线相重合。在转子旋转时，利用仪器、设备测试其转动时的不平衡量存在的位置以及大小，然后根据所得数据在相对位置增加或减少重量来实现平衡。
2.2转子动平衡
转子的转轴通过质心，在只有重力作用时，转子可在任意位置静止不动，转子是静平衡的。转轴通过质心且为惯性主轴（中心惯性主轴），则转子转动时不出现动反力，转子是动平衡的。实际上，由于制造误差，转轴不可能准确地是中心惯性主轴，此时转子就会产生振动，称为动不平衡（失衡）。
解决“动不平衡”，可以借助动平衡仪，利用动平衡技术，通过在转子上加配重（配重法）或钻孔（去重法）的方法调整转子的质量分布，使转轴成为中心惯性主轴，消除动反力，这种工艺过程称为对转子进行动平衡。
基本原理为：一个质量为m0，质心偏离回转中心偏心距为r0的转子在以角频率为ù旋转时：
在转子上，虽然转子的质量很大，但只要偏心距很小，转子的不平衡离心力也很小。 r0=0转子就完全平衡，不产生离心回转力。要是转子上存在一个原始不平衡量S0。虽然转子的m0很大，但由于原始质心偏移的偏心距r0总是个很小的量（微米，至多到毫米级）。我们可以在转子的较大半径R平上用一个小的质量m平把S0平衡掉。但是必须满足R平的方向与r0的方向成180°的关系。这样就可以做到：S平+S0=0。
3.电机转子动平衡试验
电机转子不是理想的对称刚体，在轴承上安装时也存在着误差（既有偏心又有偏角）。所以工作时会产生不平衡的惯性力系，引起很大的轴承动约束力。这种交变的动约束力可引起轴承支座和转轴本身的强烈振动，从而影响电机的工作性能和工作寿命。消除动约束力的方法是对转子进行动平衡，即通过在转子上适当的地方附加（或除去）小块质量，用其产生的惯性力去平衡原来不平衡的惯性力系，使转轴成为有一定精度的中心惯性主轴。
试验采用两平面影响系数法对一多圆盘刚性转子进行动平衡。这是转子动平衡操作的一种常用方法，其目标是使惯性力系的主矢和主矩同时趋近于零。为此，先在转子上任意选定两个截面I、II（称校正平面），见图1。在离轴一定距离、（称校正半径），与转子上某一参考标记成夹角、处，分别附加一块质量为、的重块（称校正质量）。如能使两质量和的惯性力（其大小分别为和，为转动角速度）正好与原不平衡转子的惯性力系相平衡，那么就实现了转子的动平衡。
4.转子动平衡的校正
4.1校正方式的确定
转子动平衡的校正方法主要包括去重法和加重法，电机大多数采用加重法进行动平衡校正，相较于去重法，加重法具有可操作性好、不影响电机磁路、便于再次调整等优势。
4.2校正不平衡量
电机通常利用卧式动平衡机进行校正动平衡，平衡块的大小需要选择合理，过大会导致调整的难度大大增加，过小会导致平衡块的安装数量增加。
结语
综上所述，电机转子的不平衡量越小越好，做好是能夠处于完全平衡的状态，但是在实际工作中是不可能实现的。因而在实际工作中，必须要根据牵引电机的实际情况，将其转子的不平衡调整到合理的范围内即可。
参考文献：
[1]胡国平，黄金永，魏燕定.电机转子动平衡半自动去重系统的研制[J].电子技术应用， 2003，29（4）：35-37.
[2]陈加星.电机转子动平衡工艺浅析[J].电机技术，2011（6）：46-48.