La mejor manera de minimizar los problemas de equilibrio es minimizar el desequilibrio inicial que será necesario corregir. El desequilibrio en un motor eléctrico pequeño se puede dividir en dos categorías, desequilibrio que se crea antes de que se equilibre el inducido y desequilibrio que se crea después de que el inducido se equilibre.
Desequilibrio antes de que se equilibre el inducido
Excentricidad de las laminaciones: la excentricidad en las láminas que componen una pila de inducido puede provocar un desequilibrio. Para minimizar el desequilibrio, a veces las laminaciones se colocan al azar y, a veces, se dividen en tres o cuatro grupos orientados.
Runout: si las superficies de apoyo en el eje no son concéntricas, esto creará un desequilibrio igual al peso de la pieza multiplicado por la cantidad de excentricidad entre la línea central de masa de la pieza de trabajo y su línea central geométrica.
Rectitud del eje: si el eje de la armadura está doblado, la masa de la pila de la armadura puede estar descentrada, provocando un desequilibrio. Si el espacio entre los rodamientos en la máquina equilibradora es diferente de lo que será en el producto final, el eje de rotación en la máquina equilibradora puede no ser el mismo que el eje de rotación en el producto final. Es una buena práctica utilizar el mismo espacio entre cojinetes en el equilibrador que en el producto final.
Irregularidades de bobinado: si los cables son más largos en un lado del inducido que en el otro, se producirá un desequilibrio. Esto puede deberse a variaciones de tensión de bobinado. Puede haber cables “sueltos” o se puede desarrollar un “bulto” en el patrón de enrollamiento, aumentando la longitud de todos los cables que pasan por encima de ese bulto.
Impregnación por goteo no uniforme: si la resina epoxi en la armadura no se aplica de manera uniforme, esto puede resultar en un desequilibrio.
Desequilibrio después de equilibrar el inducido
Adición de un componente – excentricidad: si hay excentricidad en la armadura (o componentes colocados en la armadura), esto puede causar un desequilibrio. Con demasiada frecuencia hay tolerancias sueltas en los componentes que se montan en un inducido. El desequilibrio se crea al no sujetar los “ajustes y holguras” de estas partes con la suficiente fuerza. Si hay exceso de holgura, cualquier pieza, incluso una pieza perfectamente equilibrada, montada descentrada, generará un desequilibrio igual a su peso multiplicado por la distancia a la que está descentrada.
Ejemplo: en particular, esto se aplica a los ventiladores que están montados rígidamente en un inducido. Al montar un ventilador de enfriamiento en un inducido, si el espacio libre mínimo es 0,0002 “y el máximo es 0,002”, la línea central del ventilador puede desplazarse casi 0,001 pulgadas en una condición de ajuste holgado. Si un ventilador de 10 onzas se equilibra por separado en un collar de modo que esté equilibrado mientras funciona en el centro y luego se monta en este eje, el ventilador creará 10 x 0,001 o 0,01 onzas de pulgada de desequilibrio.
Tolerancias de equilibrio razonables
Es importante establecer tolerancias de equilibrio razonables, tanto de los componentes individuales del motor como del conjunto del motor completo.
Si la tolerancia de equilibrio de los componentes individuales del motor se ajusta demasiado, aumentará su tiempo de equilibrio. Por el contrario, si la tolerancia de equilibrio de los componentes individuales del motor se establece demasiado floja (o si las tolerancias dimensionales de la pieza de trabajo son demasiado flojas), esto puede resultar en una gran cantidad de desequilibrio en el motor ensamblado. Incluso si es posible corregir físicamente una cantidad tan grande de desequilibrio, esto no es deseable, ya que la gran cantidad de material que debe eliminarse reducirá la eficiencia eléctrica del motor. Si el proceso de fabricación no se mantiene bajo control, es posible que el diseño del motor deba tener devanados y / o laminaciones agregadas, para compensar lo que se está quitando en la operación de equilibrado.
Por otro lado, si la tolerancia del conjunto del motor completo se ajusta demasiado, será más difícil equilibrar el inducido, la operación de equilibrado llevará más tiempo, lo que reducirá la tasa de producción y aumentará el costo. Por el contrario, si la tolerancia se establece demasiado floja, el producto final puede tener demasiadas vibraciones.
Las holguras y tolerancias de la línea de producción deben controlarse para que un componente del motor a equilibrar tenga menos desequilibrio del que se puede corregir en una sola pasada de corrección. Las máquinas equilibradoras automáticas modernas, como las construidas por Hines Industries, normalmente pueden realizar una corrección de desequilibrio del 95% en una sola pasada. Esto significa que para equilibrar una pieza a un nivel de tolerancia de desequilibrio dado en una sola pasada, el desequilibrio inicial no debe ser más de 20 veces la tolerancia de desequilibrio. Más que eso, generalmente tomará (al menos) dos pases de corrección. Esta es una de las razones por las que algunas máquinas equilibradoras que están clasificadas para procesar 600 piezas por hora, solo pueden producir 300 piezas equilibradas por hora.
Cabe aclarar que la vibración puede deberse a problemas distintos al desequilibrio. Los devanados no uniformes en la armadura o un eje excéntrico generarán más “tracción” eléctrica en un lado del motor que en el otro.
Fuente: https://www.hinesindustries.com/resources/articles/131-establishing-balance-tolerances-for-armatures
