電機有一種不易察覺的異常，侵蝕著電機的壽命與性能，那就是電機偏心。據統計，超過30%的電機異常振動與氣隙偏心直接相關。
電機偏心，指的是定子內圓中心與轉子外圓中心不再重合，使得定、轉子之間的氣隙變得不均勻。理想電機中，氣隙均勻分布，磁力線對稱；一旦發生偏心，氣隙一側窄、一側寬，電磁拉力的平衡便被打破。
根據轉子的運動特性，偏心主要分為三大典型類型。（下圖來源于網絡）
轉子圍繞自身幾何中心旋轉，但定、轉子中心之間存在一個固定的偏移量。最小氣隙位置相對于定子是靜止不變的。
氣隙表達式可近似為：δ(θ) = δ? ? e·cosθ，其中e為偏心距，最小氣隙總在同一個角度。
常見原因
定子鐵心橢圓變形、端蓋止口與機座止口加工不同心、定子疊片參差不齊等。
轉子幾何中心偏離了實際的旋轉中心，但旋轉中心與定子中心重合。隨著轉子旋轉，最小氣隙的位置不斷移動，每轉一周，氣隙變化一個完整周期。
氣隙可表示為：δ(θ,t) = δ? ? e·cos(ω?t ? θ)，最小氣隙跟著轉子一起旋轉。
常見原因
轉軸彎曲、軸承磨損導致軸頸下沉、滑動軸承間隙過大、轉子動平衡不良、軸頸橢圓等。
現實中極少有純粹的靜態或動態偏心，絕大多數電機是靜態+動態的混合偏心。此時氣隙函數為：δ(θ,t) = δ? ? e?cosθ ? e?cos(ω?t ? θ)。最小氣隙的位置和大小都隨時間變化，情況更復雜，破壞也更嚴重。（下圖來源于網絡）
制造與加工缺陷
機座、端蓋止口同心度超差，導致定子裝配后就與轉子不同心。
定子鐵心疊壓不齊，內圓呈橢圓。
轉子外圓加工偏差，或鑄鋁轉子鑄造時偏心。
轉軸本身存在殘余彎曲，出廠前未校正到位。
安裝與裝配不當
采用敲擊方式安裝軸承，使滾動體滾道受損。
電機與負載對中不良，額外彎矩長期作用，使軸發生塑性彎曲。
運行中的老化與損傷
軸承磨損
最普遍的動態偏心誘因。滾動軸承內圈、外圈、滾動體磨損后，轉子會向下或偏心方向下沉。
基礎沉降、松動：導致電機整體傾斜，出現傾斜偏心。（下圖來源于網絡）
偏心使一側氣隙極小，另一側極大，根據麥克斯韋力原理，定、轉子間會產生強大的徑向不平衡磁拉力，方向指向最小氣隙處。這個力的大小與偏心距和電磁負荷的平方成正比。
靜態偏心主要激發兩倍電源頻率（2fL）的振動，50Hz電網下表現為100Hz的強烈徑向振動。
動態偏心則產生轉頻（1x rpm）及其諧波，并伴隨極通過頻率邊帶。
混合偏心的振動頻率成分更加復雜，甚至能激發出系統固有頻率共振。強烈的機械振動不僅產生惱人噪聲，還會通過基礎傳遞給周邊設備。（下圖來源于網絡）
不平衡磁拉力作為一種額外的徑向附加載荷，直接作用在軸承上，使得軸承實際承載遠超設計值。
在永磁同步電機中，偏心還會導致氣隙磁密波形畸變，反電動勢諧波增大，加重轉矩脈動，進一步惡化電機性能。
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