高压电机振动实例及原因分析

1、高压电机振动实例及原因分析:经验交流:高压电机振动实例及原因分析南阳防爆集团有限公司(473011)丁进平刘国擞聂建劝目前,高压电机应用相当广泛.为使电机能够长期安全运行,必须对其各方面性能进行考核.由于振动大小直接反映了电机运行状态的好坏,因此振动是高压电机试验与使用过程中必须考核的项目.按照有关国家标准,电机振动测试在空载状态下进行.中心高h400及以下电机采用弹性基础4.5mm/s,i-450及以上采用剐性基础,2.8mm/s,不过也有电机生产厂不完全按照此标准,对中心高h355及以上高压电机全部采用刚性基础.自由状态下.取空载或负载试验后热态振动值,均以不大于2.8mm/s为准则.实践

2、证明是可行的.经此考核的高压电机与在空载冷态下把紧底脚时考核振动的高压电机相比更能经受实践的考验.关于高压电机振动究其根源因素有多种,如设计上的先天缺陷,工艺制造的影响.安装使用的不规范以及后天客观因素的制约等等,但具体针对一个有振动现象的高压电机如果不借助专门仪器也没有相应经验可循,要准确判断其原因则可能不是太容易.正常情况下,高压电机振动绝大多数为转子不平衡而引起的,因此重新动(静)平衡或者改进动平衡工艺是最常采取的措施.但对于以其它因素为主的电机振动,仅靠改善电机转子平衡状况是远远不够的.只有对症下药t才能少走弯路,避免浪费太多的人力物力c为此下面列举数种电机振动的实例并进行粗浅的分析1

3、电机在自由状态下振动小,栓紧底脚时振动大;或在自由状态下振动比较大但栓紧底脚时振动小.40.一般情况下.高压电机正常运行时的振动情况在空载状态下多能得到近似的反应,gb10068也明确规定.电机振动在空载时测得.而对置于刚性基础上做空载试验的高压电机.是取自由状态振动测试值还是把紧底脚时的振动测试值u没有明确的规定.不过实践已证明取自由状态振动测试值是可行的,采用也较多,因为大多数情况下把紧底脚时铡得的电机振动值要较自由状态为小.其原因可以认为通过电机底唧面与刚性基础面的良好吻台等于变相增加了电机的刚性.如今对于结构刚性较差的电机增加其剐性可以减小振动已成为不争的事实,其原因可以认为是抑制了电

4、机某种频率的附加振动或削弱了电机的弹性共振现象.在把紧底脚这种间接增强电机刚性方式中,必须以不引起电机结构件的弹性变形为前提.为此,自由状态下电机底脚面须与基础面能够良好地吻台.另外,也可以通过改变电机结构直接使电机自身刚性足够强,从而使电机在空载自由状态下振动便能达到较低的水平.但此时.电机4个底脚面与基础面的联结对振动改善不再有明显的作用.据此可以判断当电机因把紧底脚反而出现振动加剧现象是不正常的.据检查,把紧底脚振动多是电机底脚面与基础面自然吻合好的缘故原因有二.其一为电机4个底脚面平面度差且不在一个平面上;其二便为基础面平面度差也不在一个平面上.由于电机底脚面与基础面自然状态下不能良好

5、的吻合,把紧底脚时必然产生较大的张力从而导致电机相关结构件的弹性变形,电机两端止口同心度降低.以致电机振动随之增大.由于把紧3个底脚面基本上符台了3点决定一个平面的原理.所以纵然电机底脚面或基础面平面度较差但电机技术2001f2)比起把紧4个不在一个平面上的底脚引起的电机结构件的弹性变形仍然小许多,对电机的影响自然而然也要小许多.基于以上的分析可以认为取电机自由状态下的振动测试值是较为台理的,但要排除电机底脚面与基础面不吻台的情形,电机在刚眭联结状态下.振动有所减小甚至达到标准范围仅能反映电机底脚面与基础面加工均达到了较高要求,不能说明电机振动性能良好,其自由状态下的振动超标现象仍是电机存在制

6、造缺陷的反应.通过拆植通常可以发现自由状态下振动的电机多有刚性差,平衡不良,或轴弯曲的问题,轻微时由此引起的自由状态的振动并不是很大,把紧底脚时振动比较小,否则自由状态下振动便很大,把紧底脚时仍有较大的振动如果从振动特性看平衡不良多表王见为径向振动,轴弯曲时轴向也有振动的反应.至于刚性差的情形,因有整体刚性差与局部刚性差而有不同的表现.实例l某炼油厂反映有一台yb450m一一2450kw高压电机,把紧4个底脚时振动严重超标而只把紧其中任意3个底脚时振动较小.返厂后试验情况属实,上平台捡查电机中心高低于标准3.5mm.一底脚面悬空o.3mm.系为铣底脚不当而引起.实例2另有某炼油厂反映一台yb4

7、50m一一2450kw高压电机有振动现象,返厂后在试验台上自由状态下测试,电机轴伸端径向与轴向振动均超标,径向为5.6mm/s,轴向3.5mm/s.随后把紧4个底脚.振动全部减小到标准范围f即2.8ram/5),初步判断电机轴可能有轻微的弯曲,实际解剖检查发现.轴伸端轴承台跳动达0.2ram,表明轴已经弯曲,后经更换轴,重新动平衡,振动现象清除.2电机自由状态下振动很大且无法消除,栓紧底脚后振动仍然比较大有了以上的经验可循.很显然对该种振动过大且”久治不愈”的高压电机欲找出其振动的根电机技术200l(2)源应该跳出以上划定的圈子.即不去考虑电机底脚面不平,转子不平衡或者轴弯曲方面的原因,而可以

8、认为该电机在设计或制造上都极有可能存在致命的缺陷.考虑到电磁方面多有成熟的经验可循(如槽配台的选择),错误的可能性较小.那么从以下几个方面应能找到问题的关键:(1)该电机的整体刚性很可能太差.从机座.端盖,轴承结构,到转子各相关零部件都应得到适当的加强,从而将弹性共振减小到最低程度.(2j该电机转子的临界转速很可能太低.可以适当缩短电机长度,减小转子重量,加大支撑轴径.从而保证计算值大于标准值(1.3n).计算时最好采用保守计算法,考虑各种不利的因素.(31该电机关键零部件配台选择上很可能不台理.实践证明,轴承,铸铝转子,风扇,平衡环与轴,定子铁心与机座最好有适度的过盈量,轴承套与端盖,端盖与机座的配台应取尽可能小的间隙,同时提高加工精度,加强工艺保证,以保证两端同心度,从而消除电机偏心振动及徽隙振动.f4)该电机结构设计上很可能不台理,可以适当增加紧配台段长度,适当增大电机底脚面面积:采用对称设计,消除共振力矩保证力的垂直传递,台理调整转子零部件之间的轴向相对位置,从而改变转子载荷过于集中,使转子挠度增大的问题.实例曾有一自yb450mr2500kw高压电机,振动严重超标,高达12mm/s,经过半年多数十次处理(多次重新动静平衡,更换轴,轴承及机座),效果皆不理想,最后把紧