無(wú)框電機(jī)由獨(dú)立的定子和轉(zhuǎn)子組成，其氣隙均勻性直接決定電機(jī)的電磁性能、運(yùn)行穩(wěn)定性及使用壽命。在組裝過(guò)程中，保證定轉(zhuǎn)子之間氣隙均勻是一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)要求，需從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、定位基準(zhǔn)、裝配方法及檢測(cè)調(diào)整等多個(gè)環(huán)節(jié)加以控制。
首先，建立精確的定位基準(zhǔn)是保證氣隙均勻的前提。定子和轉(zhuǎn)子的同軸度誤差應(yīng)在加工階段得到有效控制。定子內(nèi)圓與機(jī)殼配合面、轉(zhuǎn)子外圓與轉(zhuǎn)軸配合面需采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)進(jìn)行加工，減少累積誤差。組裝前應(yīng)對(duì)各配合表面的圓柱度、圓度和跳動(dòng)量進(jìn)行測(cè)量，確保其滿足設(shè)計(jì)要求。只有基準(zhǔn)精度得到保證，后續(xù)裝配才有可能實(shí)現(xiàn)氣隙均勻。
其次，合理的裝配順序與輔助定位裝置至關(guān)重要。在將轉(zhuǎn)子裝入定子內(nèi)部時(shí)，應(yīng)避免兩者發(fā)生直接接觸或偏心碰撞。可采用非導(dǎo)磁材料的導(dǎo)向套或定心工裝，在裝配過(guò)程中臨時(shí)限制轉(zhuǎn)子相對(duì)于定子的徑向位置，使轉(zhuǎn)子能夠沿軸線方向平穩(wěn)進(jìn)入。導(dǎo)向套的間隙需根據(jù)設(shè)計(jì)氣隙值進(jìn)行匹配設(shè)計(jì)，既起到引導(dǎo)作用，又不會(huì)劃傷磁鋼或鐵心表面。對(duì)于較大尺寸的無(wú)框電機(jī)，還應(yīng)考慮采用柔性支撐或浮動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)，補(bǔ)償裝配過(guò)程中的重力變形。
再次，氣隙的測(cè)量與動(dòng)態(tài)調(diào)整是實(shí)現(xiàn)均勻性的關(guān)鍵步驟。在初步組裝完成后，應(yīng)使用塞尺或氣隙測(cè)量傳感器沿圓周方向多點(diǎn)檢測(cè)氣隙尺寸。通常選取四個(gè)及以上對(duì)稱(chēng)位置進(jìn)行測(cè)量，計(jì)算各點(diǎn)之間的偏差值。若發(fā)現(xiàn)局部偏差超標(biāo)，可通過(guò)調(diào)整定子與機(jī)殼安裝法蘭的相對(duì)位置，或微調(diào)轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)軸的配合面來(lái)實(shí)現(xiàn)重新對(duì)中。部分結(jié)構(gòu)中還設(shè)計(jì)有偏心調(diào)整環(huán)或徑向調(diào)節(jié)螺栓，允許在裝配階段對(duì)定子中心進(jìn)行微量偏移校正。
此外，裝配環(huán)境的潔凈度與溫度控制也不容忽視。粉塵或鐵屑進(jìn)入氣隙會(huì)導(dǎo)致局部間隙變小甚至發(fā)生摩擦，因此裝配區(qū)域應(yīng)保持清潔，并對(duì)定子內(nèi)表面和轉(zhuǎn)子外表面進(jìn)行除塵處理。同時(shí)，電機(jī)各部分材料的熱膨脹系數(shù)不同，應(yīng)在室溫穩(wěn)定的條件下進(jìn)行最終氣隙調(diào)整，避免溫度變化引起假性偏差。
最后，裝配完成后應(yīng)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)檢查與復(fù)測(cè)。手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子軸，感受是否存在周期性卡滯或摩擦異響。隨后使用高精度氣隙檢測(cè)設(shè)備沿軸向不同截面再次測(cè)量，確認(rèn)整段氣隙的均勻性滿足技術(shù)指標(biāo)。只有經(jīng)過(guò)上述多道工序的嚴(yán)格控制，才能保證無(wú)框電機(jī)在運(yùn)行中保持較低的不平衡磁拉力，降低振動(dòng)噪聲，提高系統(tǒng)效率與可靠性。
