电机的单边磁拉力主要是由于电机定转子中心线不对称带来的磁场不均匀产生
。当电机转速较快时，单边磁拉力对电机稳定性造成的影响尤为明显，可能会引起电机振动
、噪音等问题
，甚至危及电机的安全运行
。中心线不对称通常是由制造安装误差，轴承磨损

，转子挠度引起
。

1　电机转子挠度引起

电机的设计趋势逐渐向高功率，小体积发展。而降低电机中心高，缩小电机直径体积，增加铁芯长度可以有效

：

1
、减小电机体积；

2
、提高功率及电机性能。

随着电机径向尺寸降低，电机铁芯的长度增加，电机转轴也越来越细长
。所以对于一般卧式电机
，即便不考虑安装制造，轴承磨损情况，也可能出现单边磁拉力
。电机轴由于自身重量而发生的挠性会带来定转子上下气隙的偏差
。如下图：转子偏心e0
；

此时电机上部气隙会增加e0，而下部气隙将减小e0。此时电机上下气隙不同
，气隙磁密也不同，造成转子受到向上和向下的磁拉力不同。这个磁拉力差，就是上面提到的单边磁拉力
。

电机轴在重力影响下产生挠度
，挠度产生单边磁拉力
，而单边磁拉力会进一步增加电机轴的扰度
，新增加的扰度又会增加单边磁拉力。最终在挠度与力（重力，磁拉力）之间达成最终的动态平衡
。

2　轴承磨损引起

磁拉力将电机转子拉向一侧，使轴承一侧始终受力严重，轴承磨损加剧，加快，而轴承的过度磨损又反向加大转子偏心
，产生更大的单边磁拉力。

3　单边磁拉力计算公式

电机单边磁拉力的计算公式有很多，计算结果差异相对也比较大，传统单边磁拉力计算设计主要参考机械工业出版社《交流电机设计手册》，《电机设计》等
。单边磁拉力计算如下
：

图2
：图片来自网络（供参考）

当工程师对电机轴承进行寿命校核计算的时候
，必须将单边磁拉力纳入电机轴承的径向负荷考虑（见图3与图4）。否则，电机轴承有可能由于承受过大未考虑的单边磁拉力载荷，受用寿命严重低于预期寿命，从而发生严重轴承磨损
，甚至更严重的设备故障
。

图3
：来自某电机OEM

图4：电机轴承计算需要考虑的载荷

4　如何考虑单边磁拉力对电机轴承的计算影响

4.1 卧式电机

根据单边磁拉力的形成原因可以得知，电机轴的挠曲是产生气隙不均匀
，进而产生单边磁拉力的主要原因。那么：

对于容易发生挠曲的电机单边磁拉力不可忽略，如：大自重转子，细长转子等。

对于短粗型的电机
，或转子自重很小型电机，轴挠曲而带来的单边磁拉力几乎可以忽略不计。

即使电机轴不发生挠曲，但由于设计，加工

，安装偏差，电机依然可以产生单边磁拉力
。对于设计
，加工，安装偏差可以通过设计，工艺来控制偏差，如果此类气隙不均匀产生的单边磁拉力相对电机转子重力是不可忽略的量级值时
，需要将单边磁拉力纳入电机轴承寿命计算值。

4.2 立式电机

单边磁拉力主要来源于轴自重而带来的的挠曲
。对于立式电机，电机转子的重力变为了轴向力。而一般电机轴难以出现压弯挠曲的情况，所以，此时可以不考虑轴自重挠度产生的单边磁拉力对于轴承寿命的影响
。

电机设计，加工
，安装偏差，与卧式电机相同
，如果产生的单边磁拉力对于轴承所承受的径向负荷是一个不可忽略的量级值时，需要纳入计算。

5　减小单边磁拉力的方法

为了减小单边磁拉力

，可以从以下几个方面进行优化
：

1.选择合适的材料：减小磁场不均匀现象
，从而减小单边磁拉力。

2.优化电机结构：改善磁场分布，减小单边磁拉力
。

3.调整动态平衡：消除不平衡力，从而减小单边磁拉力。

4.增加电机轴刚度，减少弯曲；

5.及时更换磨损的轴承。

部分参考网络资料。

来源：机泵与轴承