单边磁拉力对湿式潜水电机转子振动的影响
水轮发电机组运行中的振动分析
水能经济水轮发电机组运行中的振动分析李小义【摘要】水轮机发电机组运行的稳定是其工作性能的重要指标，但是高速运转的水轮机发电机组运行中的振动是不可避免的，如果振动幅度过大，就会对安全生产产生影响，甚至导致事故停机。
本文主要结合笔者多年工作经验，分析了水轮发电机组运行中产生振动的原因和控制措施。
【关键词】水轮机；发电机组；振动；机械；电磁贵州乌江清水河水电开发有限公司 贵州贵阳 550000引言水轮发电机组作为一个弹性组合体，在旋转运行过程中，所受作用力无法作答绝对平衡，因而不可避免的会产生振动。
但是如果水轮机发电在机组在运行过程中出现异常振动，就会导致机械连接件产生松动或者变形，导致一些零件或者部件出现疲劳、裂纹甚至是断裂现象，导致机组运行事故和供电质量，威胁机组的安全和稳定运行。
1、水轮发电机组运行中的振动原因机组振动可以分为水力振动、电磁振动和机械振动三类。
1.1 产生水力振动的因素（1）水力不平衡：当流入转轮的水流失去轴对称时，就出现一个不平衡的横向力，致使造成机组振动。
其水力不平衡主要表现于导叶开度的不均匀,或者止漏环制造过程圆度不够以及安装时其间隙调整的不均匀。
（2）尾水管中水力不稳定：尾水管中水压不稳定，水压周期性变化，压力脉动作用于机组和基础上，就会引起机组振动、噪音和出力波动。
空腔汽蚀：空腔汽蚀会引起机组的顶盖和上机架出现剧烈的垂直振动。
导叶开度的不均匀及止漏环间隙的不均匀:进行测量判断。
空腔汽蚀：检查汽蚀现象，如果没有汽蚀，或者汽蚀轻微，则该机组振动不是水力因素引起的，或者说水力因素影响甚微。
1.2 电磁因素振动的电磁因素是指振动中的干扰力来自发电机电气部分的电磁力。
引起电磁振动的主要因素有：转子绕组短路，空气间隙不均匀等。
（1）转子绕组短路：当一个磁极的磁动势因短路而减小时，与其相对的磁极的磁动势没有变化，因而出现一个跟转子一起旋转的不平衡磁拉力，引起转子振动。
（2）空气间隙不均匀：当发电机转子不圆，或机组中心不正时，空气间隙就会不均匀，从而产生单边的不平衡磁拉力，随着转子的旋转而引起空气间隙周期性变化，单边不平衡磁拉力沿着圆周作周期性移动，引起机组振动。
水轮发电机组振动分析
水轮发电机组振动分析水轮发动机组振动有诸多原因以及危害。
由于破坏了转轮结构和固定导叶，这种振动现象会威胁水电站运行的安全性和稳定性，降低水电站的经济效益。
文章阐述了水轮发电机组原理、原因以及危害等问题，为了提高机组安全稳定运行延长机组使用寿命，我们要减少水轮发电机组振动这种现象。
标签：水轮发电机组振动；原理；振动；危害1 概述随着社会的发展，水利工程对人们的生活至关重要，我们应该采取有效措施保障水利工程项目内部机电设备的正常运行。
为了提高水轮发电机组的稳定性，对水轮发电机组振动进行分析与研究。
2 水轮发电机组振动原理在机组运转的状态下，在水轮机作为其原动力的前提下，水能的作用能够直接有效激发水轮发电机组振动，还能够间接维持机组振动。
流体、机械、电磁三者是相互影响相互作用的，由于气隙在不对称的状态下，由于发电机定子与转子之间的磁拉力不平衡的情况，当流体激起机组转动部分振动时会造成机组转动部分的振動，而发电机的磁场和水轮机的水流流场也会受到转动部分的运动状态的影响。
3 关于水轮发电机组振动的原因3.1 机械原因（1）机组轴线不同心。
因为轴心线受到水轮机轴与发电机轴不同心的现象导致不正，因此出现振动，造成机械故障。
它的主要振动特征1倍频和2倍频为径向振动的主要频率；2倍频分量与轴系不对中成正比，2倍频分量比例越大，轴系不对中越的现象越显著，一般会超过1倍频分量。
（2）不平衡的转子质量。
水轮发电机组转子质量不平衡是是旋转机械最常见的故障，也是导致机组振动的常见原因之一。
其转子质量不平衡振动现象表现有三点：随着转速增加振动频率也随之增加；以圆或椭圆为轴心轨迹；以转频为主要振动频率。
（3）轴承缺陷。
引起发生干摩擦的原因：导轴间隙过大、松动、润滑不好，或轴承与固定止漏环轴线不正等，这些因素都会使机组横向振动。
为了解决机械原因引起的振动等问题不影响精密度和相对同心度的降低，需要利用动平衡来调节轴瓦间隙和轴线等。
电机轴承振动特性试验研究
电机轴承振动特性试验研究摘要：现当今，随着我国经济的快速发展，轴承是电机中重要的支承和旋转元件，直接影响着电机转子系统的旋转性能，进一步影响着电机工作时的稳定性及静音性。
本文首先对电机转子的临界转速进行分析，继而在搭建的电机振动测试系统上开展了轴承振动特性试验研究。
结果表明：当电机在小于临界转速的工况下运行时，电机轴承的振动频率以转频为主；随着电机转速的升高，轴承3个方向的振动加速度有效值均增加，且对x向振动影响最大，z向振动影响最小；电机启动过程中对轴承振动产生明显影响，为避免电机产生过大的振动，应尽量减小达到工作转速所需的时间；电机轴承游隙组变化对振动也会产生一定影响，为了减小电机的振动，非传动端端轴承宜采用CN游隙组；电机轴承采用尼龙保持架相对于冲压钢保持架更有利于运转稳定性；预紧力对振动的影响只能有限的提高，过大或过小的预紧都不利于轴承的稳定性。
关键词：电机轴承;振动特性;试验引言在电机的运转过程中，主要存在其轴承温度与振动幅度异常等现象，使电机的正常工作和生产系统正常运转产生阻碍。
引起此类负面现象产生的因素颇多，为保证电机在生产中中具备更好的运行能力，需要专业人员依据其对应的故障情况来进行调节和修护，最终保证电机的正常运转。
1电机振动及模态分析原理电机振动按照产生机理主要分为三类：一是电磁振动，由气隙磁场产生的单边磁拉力作用于定子铁芯的径向和切向使定子铁芯产生变形振动。
电磁振动产生的原因有三相电压不平衡、电机定转子偏心、定子绕组断路、转子笼条与端环开焊、转子断条等。
二是机械振动，由转子旋转过程中的机械力周期性地作用在电机本体上产生的振动。
机械振动产生的原因有结构整体刚度不足、转子动平衡不良、轴承及基础安装不当、内部风扇损坏以及联轴器对中精度不足等。
三是机电耦合振动，由电机气隙不匀引起单边电磁拉力，其周期性作用又使气隙不均衡进一步加剧，最终作用到电机引起振动。
机电耦合振动产生的原因有定子内径和转子外径圆度不足、转子安装不良引起的轴向窜动等。
水轮发电机振动原因分析
水轮发电机振动原因分析
水轮发电机振动原因分析：
水轮发电机发生振动有三个因素影响，即水力因素、机械因素、电气因素。
1、水力因素分析
（1）、水轮发电机在非设计工况下运行的振动；
（2）、尾水管内的空腔涡带产生的压力脉动；
（3）、水轮机转动部分和固定部分间隙不均产生的压力脉动；
（4）、卡门涡列引起的振动；
（5）、水力不平衡引起压力脉动等。
以上的因素对机组振动的影响基本上可以通过对机组变负荷试验的方法进行测量。
2、机械因素分析
（1）、转子质量动、静不平衡引起的振动；
（2）、机组轴线不正引起的振动；
（3）、轴承松动、间隙过大润滑又不良发生干摩擦引起机组横向振动。
以上的因素可以通过对机组进行变转速试验进行检查。
3、电气因素分析
（1）、转子磁极绕组匝间短路引起的不平衡磁拉力引起的机组振动；
（2）、当定子转子圆度不均或旋转中心与机组中心偏差较大产生单边磁拉力不平衡引起机组振动。
机组由于电气因素的影响引起振动可以通过对机组进行变励磁方式测量。
水下航行器辅机电机振动分析及控制对策
水下航行器辅机电机振动分析及控制对策水下航行器是一种特殊的机器人，它可以在水下进行任务和探测。
在水下作业中，水下航行器的电机振动是一个需要重视的问题。
本文结合实际情况，对水下航行器辅机电机振动进行了分析，并提出了相应的控制对策。
一、振动的成因及对设备的影响水下航行器在运行过程中，电机振动的产生有多种原因，包括不平衡质量、磁力不平衡、旋转不平衡、阻尼不足等。
这些因素可能会导致电机振动，从而对设备的正常运行产生不利影响。
首先，振动会对水下航行器的稳定性产生威胁。
水下航行器对于航行的精度要求非常高，而电机的振动可能会导致姿态的变化，从而影响其水平航行的精度。
其次，振动会产生噪音。
水下航行器在水下运行需要保持良好的隐形性，而电机振动产生的噪音会引起海洋生物的注意，从而降低了隐形性。
最后，振动还会对水下航行器的使用寿命产生影响。
电机振动可能导致轴承设备的磨损，并可能促进松动及其他损坏，从而影响设备的正常使用寿命。
二、控制对策对于水下航行器电机振动的控制，我们需要提出相应的对策来应对。
以下是一些可能的控制对策：1. 优化电机设计制造商可以通过设计优化来减少电机振动。
例如，在旋转部件的重力线上增加质量，可以减少旋转不平衡造成的振动。
同时，优化轴承结构，减少磨损和松动等问题。
2. 安装减振措施我们可以安装减振措施来减少振动。
例如，使用弹性垫片或减震器等材料来减少电机振动。
这可以防止振动通过结构传递到整个系统中。
3. 加强控制系统控制系统可以通过通过使用适当的技术和算法来减少振动。
PID控制器和其他反馈控制器可以在电机的控制中使用，以确保电机的转速稳定，并减少振动。
4. 定期维护定期维护对于减少电机振动的重要性不可低估。
设备的故障和磨损会增加电机振动的风险。
定期检查和更换磨损或老化部件可以有效地减少电机振动的发生。
以上策略都是有效减少水下航行器辅机电机振动的实践性措施。
针对实际情况做出相应的选择，最终可以提高水下操纵机器人在水下作业中的稳定性和可靠性。
异步电动机单边磁拉力的计算和测定
异步电动机单边磁拉力的计算和测定
异步电动机是广泛应用于各个领域的电动机种类之一，其重要性
不言而喻。
然而，异步电动机单边磁拉力的计算和测定，一直是该领
域的难点之一。
异步电动机单边磁拉力是指电机中磁场不均匀导致的自转磁矩。
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，甚至可能危及电机的安全运行。
为了解决这个问题，需要对异步电动机的单边磁拉力进行计算和
测定。
计算单边磁拉力主要是根据电机结构参数和运行条件，采用数
学模型进行计算。
而测定单边磁拉力则需要采用实验方法，例如采用
负载比较法、转子悬挂法、牵引力法等进行测定。
在计算和测定异步电动机单边磁拉力的过程中，需要对电机结构
和运行条件进行综合考虑，以获得更为精确的结果。
同时，还需要注
意实验过程中的误差和不确定性，以保证结果的可靠性和准确性。
总之，对异步电动机单边磁拉力的计算和测定是电机领域中的重
要问题，其解决对于电机的设计、制造以及安全运行都具有重要意义。
潜油电机设计方法分析
式中，摩阻系数为 K1，止推瓦的圆周速度均值为 v， 转子重量为 G，止推瓦的单位均值压力为 P，电机润滑 油粘度为 Z，止推瓦长度为 lE。
（3）转子与润滑油的摩擦损耗。若是将定子和转 子视为两种光滑的圆柱体的情况下，则可对电机转子及 电机定子开槽以后形成的槽口影响进行缩减，润滑油与 转子之间会存在摩擦损耗，其与电机气隙润滑油在圆柱 旋转过程中由于黏度而生成的黏滞损耗相同。 4 潜油电机的设计实验验证 4.1 潜油电机设计及制造方式
推轴承的主要类型，潜油电机上接头位置，其作用为对 整个转子重量进行承担，其会导致电机转子于固定的位 置上开展工作，此外，可承担由于转轴偏置时所形成的 经向拉力。其构成涵盖两部分内容，分别为动块和静块。 电机接头位置上固定着静块，其主要由耐磨性强，软度 较高的锡磷青铜合金材料制作构成，表面由巴氏合金浇 筑，转轴与轴块共同旋转位置固定，其制造材料为钢制 材料在淬火精磨情况下开展，具有较高的表面硬度，组 装中，需要与转轴用键联合固定。若是潜油电机工作正 常的情况下，电机两端位置的静块会对转子的重量发挥 承载效用，形成 P0 为摩擦损耗，其所形成的成推力、 摩擦损耗、潜油电机润滑油粘度系数、平均止推瓦压力 值及圆周角的速度之间存在密切联系，其中摩擦损耗的 计算方式为：
潜 油 电 机 工 作 形 式 为 立 式 工 作， 其 大 都 在 油 井 1000m 以下的位置应用，属于特殊类型的三相异步电动 机，细长为其结构特征。为保障潜油电机运行安全性和 可靠性的提升，分段结构为潜油电机定转子的主要构造。 转子大都由大量的独立鼠笼转子单元组成，二者转子单 元之间，设置安装了扶正轴承。应用铜叠片在与之对应 的定子位置设置了隔磁段。气隙中，润滑油存在，电机 转轴内部大都空心，轴上位置开孔可以连接气隙。潜油 电机在运行正常的情况下，在电机内部所密封的润滑油 会在转子带动打油叶轮的情况下，旋转速度日益提升， 在气隙之中，电机的润滑油利用转轴径向油孔，将其向 转轴的空心腔内部压入，最终由上端的出口向气隙之中 流回，构成了闭合的循环油路体系。止推轴承大都在潜 油电机上接头位置安装，电机转轴偏置所形成的径向拉 力大都由于承受电机转子重量而形成。
潜油永磁直线电机单边磁拉力分析与计算
潜油永磁直线电机单边磁拉力分析与计算
李德儒
【期刊名称】《沈阳工业大学学报》
【年(卷),期】2017(039)001
【摘要】针对圆筒形永磁直线电机的偏心带来极大单边磁拉力、导致动定子之间的摩擦力高达数千牛顿的问题，建立了圆筒形永磁直线电机模型，分析了圆筒形永磁直线电机的结构特点与电机单边磁拉力产生的原因。
采用磁路法分析电机偏心时的气隙磁场，利用麦克斯韦张量定理推导出空载下圆筒形永磁直线电机的结构参数和偏心参数与单边磁拉力的关系，并根据推导结果计算出电机单边磁拉力。
结果表明，该解析方法具有一定的正确性和准确性。
【总页数】5页(P1-5)
【作者】李德儒
【作者单位】中国石油化工股份有限公司河南油田分公司，河南南阳473400【正文语种】中文
【中图分类】TM359.4
【相关文献】
1.单边磁拉力引起机组振动摆度大的分析及处理 [J], 陈永宝;周尚伟
2.单边磁拉力对大型感应电机转子临界转速的影响分析 [J], 孟大伟;施道龙;于喜伟;刘慧敏
3.单边磁拉力对电机转轴挠度影响的计算 [J], 夏亮
4.异步电动机单边磁拉力的分析与计算 [J], 林向友;于立春;陈响杰
5.表面式永磁同步电机单边磁拉力抑制 [J], 王朔;裘信国
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水轮机振动的常见原因及处理方法分析
水轮机振动的常见原因及处理方法分析摘要：水轮机在运转之时就会发生振动，一般情况在水轮机轴承座等相关部位设置了振动计，或者是加速度计，用来测定振动的频率、总幅值等作为分析结果，并当成监视对象。
水轮机发电机组的振动研究一直是水电站比较关注的问题。
关键词：水轮机；振动类型；原因；诊断；处理振动是水轮机运行中的常见现象，但不能超过一定的范围。
当水轮机的振幅在允许范围内的时候，就可以确保机组正常运行。
但当机组的振动和摆度超过允许范围时，将会对机组的安全问题造成严重的威胁，不仅会影响水轮机的正常工作，还会使机组的使用寿命缩短，甚至会引起机组和厂房的损坏。
导致水轮机振动的原因有很多，有时候几种原因交织在一起，因此，必须首先设法找出产生振动的主要原因，根据不同情况，采取相应的措施加以消除。
1水轮机振动的常见类型1.1机械振动机械振动指的是机组振动时的干扰力来自机械部分的作用，主要有摩擦力、惯性力和其他力。
其特征是振动频率等于整倍数的机组转动频率。
引起机械振动的原因主要有：水轮机转子偏重；水轮机发电机轴线中心不正，连结不好；轴承有缺陷、间隙过大或调整不当；转动部件与静止部件的某处发生摩擦、碰撞。
其中又以转子质量不平衡为最主要，由它导致的故障占了机械全部故障的百分之六十。
1.2水力振动水力振动指的是振动时产生的干扰力来自水轮机的水力部分，及动水压力。
其特征是：振动声从转轮室发出，水导轴承的摆度超过允许值，水机室振感较大，顶盖的水平振幅超过允许值。
引起水力振动的常见原因有：导叶固定螺丝折断，使导叶开度不一，从而使流入转轮四周的水流不均匀；蜗壳中有杂物尾水管水流不稳定，使尾水管的水压产生周期性变化，引起机组的振动和水流的轰鸣。
除上述几种常见的水力振动外，其他水力振动还包括：进水口拦污栅被杂物堵塞激发的脉动；杂物进入水轮机转动与固定部件之间，引起断流或流量突变而振动；在不设调压井的长尾水系统电站中，甩负荷工况会出现水柱分离现象造成振动等。
不平衡磁拉力及对偏心转子系统振动的影响_郭丹
其中 R 为电机转子半径，L 为电机转子长度。根据 振动理论，如不考虑非线性磁拉力，系统的固有频 率为 ω 1 k c fn = n = − ( ) 2 = 46Hz (9) 2π 2π m 2m 由于 UMP的幅值 f1 , f 2 , f 3 , f 4 都为相对偏心 ε 的非线性函数，且从式 (7) 可见 UMP 以频率 2ω 振 荡，因此当p<4时，式(7)是一组非线性参数振动和 强迫振动的耦合方程。 式(7)的解析求解是十分困难 的，本章通过非线性Newmark隐式积分法计算式(7) 的非线性动力响应。式(7)在 t n +1 时刻可以写成如下
气隙磁密分布有如下表达式fb0tft?5一般来说磁密的切向分量比法向分量小的多可以忽略不计铁心的磁导假设无限大则垂直于铁心空气边界的maxwell应力有如下形式2602?b通过上式的maxwell应力在转子表面的积分可以推导出不平衡磁拉力的解析表达式2coscos21tff???????????t?3cos352coscos252cos32coscos132cos1414313pfptffpftffptffx7a????????????t??3sin352sinsin252sin32sinsin132sin2sinsin141431321pfptffpftffptftfffy7b其中243221102j01?frlf212143221102j02?frlf21421302j03?frlf322j048?frlf从式7a和7b中可以看到不平衡磁拉力包含两部分
第 20 卷第 2 期 2003 年 4 月
工
程
力
学
Vol.20 No.2 Apr. 2003
ENGINEERING
水轮发电机组振动的主要特征及测试与识别
水轮发电机组振动的主要特征及测试与识别水轮发电机组的振动是水电站存在的一个普遍问题，有设计、制造、安装、检修、运行等方面的原因。
运行中的机组都存在不同程度的振动，但这种振动是不可避免的，所以电站只能在一定的条件下将振动尽量地减小，使振动值限制在允许的范围内，当振动超过规定的允许值时，便会影响机组的供电质量、安全运行和机组的寿命，需及时找出原因并采取措施消除。
一、水轮发电机组振动主要特征水轮发电机组的振动都属于有阻尼受迫振动，按其形式可分为受迫振动和自激振动，受迫振动是由于干扰力引起的，而干扰力的存在与否跟振动无关，即使振动停止，干扰力也仍然存在。
自激振动中维持振动的干扰力是由物体运动本身产生或所控制的，当运动停止，干扰力也就消失。
根据干扰力的不同形式机组振动可分为机械振动、水力振动及电磁振动。
1．机械方面机械振动的干扰力源是机组的机械部分，主要有以下几个部分。
（1）转子质量不平衡由于转子质量不平衡，转子重心与轴心产生一个偏心距。
当主轴以角速度旋转时，由于失衡质量离心惯性力的作用，主轴将产生弯曲变形。
角速度越大主轴变形也就越大，振动也越严重。
当角速度接近临界转速时，振动增大产生共振。
其主要特征为振幅敏感地随着机组转速变化，振幅一般与转速的二次方成正比，且水平振动较大。
（2）机组轴线不正在旋转机械中最理想的是机组中心、旋转中心及轴线三者重合，最不理想的是机组中心、旋转中心与轴线不重合的状态。
介于二者之间的是旋转中心与机组中心重合，机组轴线不正的主要表现形式是轴线与推力轴承底平面不垂直，由于机组转子的总轴向力不通过推力轴承中心，就产生一个偏心力矩。
随着转子的旋转，偏心力矩也同时旋转，使各支柱螺栓受脉动力，其脉动频率与转速频率相同，从而产生推力轴承各支柱螺栓的轴向振动，转子也就随之产生振摆。
轴线不正，也是引起径向振动的原因。
其特征为机组在空载低转速运行时，机组便有明显振动。
（3）轴承缺陷在运行中当导轴承松动，刚性不足，导轴承间隙过大，运行不稳而润滑又不良时，就会发生干摩擦，引起反向弓状回旋，即横向振动力，其方向和轴的旋转方向相反，频率相同。
电机单边磁拉力计算公式
电机单边磁拉力计算公式引言：在电机中，磁场的存在对电机性能起着重要作用。
磁场可以产生磁力，从而驱动电机运行。
在电机中，单边磁拉力是指由于电机磁场的不均匀分布而产生的磁力。
本文将介绍电机单边磁拉力的计算公式及其相关内容。
1. 电机单边磁拉力的概念电机单边磁拉力是指电机由于磁场的不均匀分布而产生的力。
这种力会使电机产生不平衡的转矩，从而影响电机的运行稳定性和效率。
2. 电机单边磁拉力的计算公式电机单边磁拉力可以通过以下公式计算得出：F = B * l * I其中，F为磁力，B为磁感应强度，l为磁场作用长度，I为电流强度。
3. 电机单边磁拉力计算公式的解释电机单边磁拉力计算公式中的各个参数含义如下：- B：磁感应强度，是指单位面积上磁通量的大小。
磁感应强度可以通过磁场分布的测量或计算得出。
- l：磁场作用长度，是指磁场作用的长度范围。
在电机中，通常是指磁场作用于电机转子的长度。
- I：电流强度，是指通过电机的电流大小。
电流强度可以通过电机的额定电流或实际工作电流来确定。
4. 电机单边磁拉力计算公式的应用电机单边磁拉力计算公式可以应用于电机设计和优化。
通过计算得出的磁力值可以帮助工程师了解电机的磁场分布情况，从而优化电机结构和参数，提高电机的性能和效率。
5. 电机单边磁拉力的影响因素电机单边磁拉力的大小受到多种因素的影响，包括：- 磁感应强度：磁感应强度越大，磁力也越大。
- 磁场作用长度：磁场作用长度越长，磁力也越大。
- 电流强度：电流强度越大，磁力也越大。
6. 电机单边磁拉力的影响电机单边磁拉力会使电机产生不平衡的转矩，从而影响电机的运行稳定性和效率。
当磁力不均匀分布时，电机会出现振动和噪声，同时也会增加电机的能耗。
7. 电机单边磁拉力的解决方法为了减小电机单边磁拉力的影响，可以采取以下方法：- 优化磁场结构：通过调整磁场结构和磁场分布，减小磁力的不均匀性。
- 优化电机参数：合理设计电机的结构参数，使得磁力均匀分布，减小单边磁拉力的影响。
电磁振动是一个很严重的问题，对电机性能影响较大！
电磁振动是一个很严重的问题，对电机性能影响较大！电机在运行中产生的各种机械振动，都会磨损和腐蚀线圈绝缘，其中最主要的是电磁振动，对电机端部绕组及槽口绝缘的影响。
如果定子铁芯压装质量不好，绕组端部绑扎工艺不良，会使线圈在槽内滑移，层间垫条和测温元件垫条，也会在上下层线圈之间来回窜动，磨损上下层线圈，使线圈绝缘受损。
更为严重的是，如果线圈运行中，导线通过的电流产生2倍电磁振动力，不仅会使线圈与铁芯及绕组端部的间隔垫块发生振动，使绝缘表面磨损，而且还会使导线与绝缘之间，导线匝间、股间产生摩擦振动，造成绕组匝间、线股间松散、短路、断线等问题。
同时，在短路部位产生附加损耗，使绕组局部温度剧烈升高，绝缘强度下降，发生绝缘击穿故障。
因此，电磁振动是造成线圈绝缘损坏主要原因。
电机振动原因分析及危害电机所用的绝缘材料、叠片铁心、线圈线等零部件的组成方式，使其结构刚度和运行时的热胀冷缩条件比较复杂，是电机振动的原因之一。
电机转子存在的不平衡量、电机内的电磁力、电机拖动负载后受到的扭转冲击，以及电网的冲击，都会导致电机产生振动。
电机振动的危害较大，比如，会使电机转子弯曲、断裂；使电机转子磁极松动，造成电机定转子相擦和扫膛故障；一定程度上会加速电机轴承的磨损，使轴承的正常寿命大大缩短；导致电机绕组端部松动，造成端部绕组相互摩擦，绝缘电阻降低，绝缘寿命缩短，严重时造成绝缘击穿。
影响电机振动的主要零部件包括电机定子铁芯、定子绕组、电机机座、转子和轴承。
定子铁心的振动主要是由电磁力造成，产生椭圆形、三角形、四边形等振型。
当定子叠片铁心内有交变磁场通过时，会产生轴向振动，若铁心未压紧，铁心就会产生剧烈的振动，严重时造成断齿。
为了防止此类振动的发生，定子铁心一般采用压板及螺杆压紧结构，但同时应注意防止因铁心局部压力过大而造成的损伤。
在电机运行过程中，定子绕组经常受到绕组中的电流与漏磁通的作用力、转子磁拉力、绕组热胀冷缩力等影响，引起绕组的系统频率或者倍频率振动。
电机轴轴向、径向窜动检测装置研究要点
摘要本设计主要研究电机轴轴向径向窜动的检测方法。
首先提出对电机轴窜动监测的重要性，分析其轴向径向窜动的原因。
考察了目前电机轴窜动监测的手段和装置的现状，设计出了一套比较完善的在线监测系统。
根据测量原理，考虑电机轴窜动的频率和特点，综合考虑各种检测系统的优缺点，提出适合本系统的方案设计：采用非接触性位移传感器来作为测量器件，导出轴窜动的电压信号，分析此信号的特征，选用相匹配的模数转换器。
由于本系统中有轴向和径向两路信号，需选择相适应的多路模拟开关，再把数据送单片机进行处理，并进行显示，如果所采集的数据超出工业要求，系统会自动报警。
系统的各种功能都由软件来实现。
软件的设计包括主程序，定时中断服务程序，数据的采集，显示子程序，键盘子程序。
关键词：电机轴，窜动，单片机，传感器，模数转换器AbstractThe examination method of electricity engine shaft axial radial direction shakes is mainly researched in this design. First, proposed the importance of examination the electricity engine shaft moves the monitor, analyzes the reasons why its axial radial direction can vibrate. To study the situation of the methods and the equipment and set of quite perfect on-line control systems has been designed. According the principle of surveying, and considering the frequency and the characteristic of the electricity engine shaft shakes, the synthesis considered each kind of examination system the good and bad points, proposed the design plan which suits this system: The non-contact transmitter to survey signal is used, derives voltage which the axis shakes. The characteristic of this signal is analyzed, and to select A/D switch which matches. Because of in this system has two groups signals of axial and the radial direction, the multichannel analog switch which adapts is choused, the last delivers the data to the mcu is carried on processing, and carried on the demonstration, if the data surpasses the industry request, the system can auto-alarms. Each kind of function of the system all realized by the software. The main routine, interrupt service program, data gathering, the demonstration program and the keyboard program are included in the software design.Keywords: electricity engine shaft, shake, mcu, transmitter, A/D switch0 引言电机是工农业及各行各业中使用最广泛的动力设备，其种类繁多，数量极大，是电气工作者在维修中涉及最多的电气设备。
抽水蓄能发电机转子结构的电磁力分析与结构优化
抽水蓄能发电机转子结构的电磁力分析与结构优化
抽水蓄能发电机是一种利用水势能转化为机械能驱动转子，再将机械能转化为电能的
发电机。
在发电过程中，发电机转子处于复杂的电磁场中，承受着来自电场和磁场的力作用，因此对于转子结构的电磁力分析和结构优化具有重要的意义。
首先，根据麦克斯韦方程组，可以得到电磁场中的电场E和磁场B的表达式，分别
为：
E = -∇V -∂A/∂t
B = ∇ × A
其中，V为电势，A为矢势。
对于一个电磁场中运动的导体，其感应电动势与导体受到的电磁力相等，因此可以通过计算电磁场中的电场和磁场，进而得到导体所受的电磁力。
对于抽水蓄能发电机转子，其转子由导体组成，因此可以通过分析转子所受的电磁力，进而确定其结构。
在分析电磁力时，还需要考虑转子处于水中，水的运动对转子的力作用，以及转子的离心力等因素。
通过对转子结构的电磁力分析，可以确定转子的形状、厚度以及导体的排列方式等关
键参数。
在设计转子时，还需要考虑转子的材质和加工工艺，以便在降低材料成本的同时，保证转子的强度和稳定性。
为了优化抽水蓄能发电机转子的结构，可以采用多种方法。
例如，可以通过改变导体
的形状和数量，调整磁场分布，控制电磁力的大小和方向等方式来优化转子结构。
此外，
还可以采用有限元分析等计算方法来模拟电磁力作用下的转子结构，并进行参数优化和结
构分析。
综上所述，对于抽水蓄能发电机转子结构的电磁力分析和结构优化，需要综合考虑电
磁场、水力学以及材料力学等多方面的因素，并采用多种分析和优化方法，确保转子具有
良好的稳定性和经济性。
(完整版)试论述引起水轮发电机组振动的原因
试论述引起水轮发电机组振动的原因、振动机理及相应振动故障的处理措施水轮发电机组的振动与一般动力机械振动有一定差异，机组振动的现象是比较明显的，但振源往往是隐蔽的，除了机器本身转动或固定部分引起的振动外，还需考虑发电机电磁力以及作用于水轮机过流部分的流动压力对系统及其部件振动的影响。
引起水轮发电机组振动的原因多种多样，往往是几种振源同时存在，通常认为使机组产生振动的干扰力源主要来自水力、机械和电气三个方面，三者相互影响、相互作用，常常交织在一起，形成耦合振动。
水轮发电机组的一般振动不会危害机组，但当机组振动超过允许值，尤其是长期振动及发生共振时，对供电质量、机组使用寿命、附属设备及仪器是性能、机组基础和周围的建筑物，甚至对整个水电站的安全经济运行等，都会带来严重的危害。
其危害性大致有以下几类：1)引起机组零部件金属和焊缝间疲劳破坏区的形成和扩大，从而使之产生裂纹，甚至断裂损坏而报废。
2)使机组部分紧固部件松动，不仅会导致这些紧固件本身的断裂，而且加剧被其连接部分的振动，促使它们加速损坏。
3)加速机组转动部分相互磨损程度。
如大轴剧烈摆动，可使轴与轴瓦的温度升高，使轴瓦烧毁；发电机转子振动过大增加滑环与电刷的磨损程度，并使温度升高，使轴瓦烧毁，并使电刷火花不断增大4)尾水管中形成的涡流脉动压力，可使过水系统发生振荡，机组出力摆动，使尾水管壁产生裂缝，严重时可使整体尾水设施遭到破坏。
5)水轮机组共振引起的后果更加严重。
如机组设备与厂房的共振，可使整个设备和厂房遭到不同程度的损坏1、水力方面水力振动由水轮机水力部分的动水压力的干扰造成的振动叫水力振动。
产生振动的水力因素主要有:尾水管内低频涡带、卡门涡列、叶道涡引起的水力不稳定、过度过程中的不稳定现象、水力不平衡、空腔汽蚀、间隙射流（轴流式水轮机）等。
1.1尾水管内低频涡带尾水管内低频涡带是混流式水轮机和轴流定桨式水轮机在部分负荷时尾水管中出现的一种不稳定流动现象。
大型潜水电机转子副临界振动的研究的开题报告
大型潜水电机转子副临界振动的研究的开题报告一、选题背景大型潜水电机是海底油气勘探、深海水下设施的重要设备之一，其转子副临界振动问题一直是关注的焦点。
在电机运行过程中，由于某些原因（例如不平衡、偏心、磁力不对称等），会导致转子副临界振动产生。
这种振动会导致电机运转不稳定，缩短电机寿命，甚至造成设备损坏，严重影响工程运行安全性和可靠性。
因此，对大型潜水电机转子副临界振动的研究具有重要意义。
二、研究内容和目的本文将针对大型潜水电机转子副临界振动问题展开研究，主要包括以下内容：1.分析大型潜水电机转子副临界振动的形式和产生机理。
2.研究大型潜水电机转子副临界振动的激励机制及其影响因素。
3.分析并构建大型潜水电机转子副临界振动的数学模型，利用数值仿真方法探究其振动特性。
4.通过实验方式验证数值仿真结果的正确性，并对电机结构或工作条件进行优化，减小或避免转子副临界振动。
本文旨在深入探究大型潜水电机转子副临界振动机理，了解其影响因素和振动特性，建立电机数学模型，提高电机工作效率和安全性。
三、研究方法本文采用以下研究方法：1.文献综述法：对国内外有关大型潜水电机转子副临界振动的相关文献进行梳理和分析，掌握当前研究状况和发展动态。
2.数值分析法：利用有限元分析软件建立大型潜水电机数学模型，进行力学分析和振动特性仿真，并对转子副临界振动的激励机制和产生机理进行定量分析和计算。
3.实验研究法：结合电机工作条件和现场实际情况，设计和进行相关实验研究，验证数值仿真结果的正确性，并对电机结构和工作参数进行调整和优化。
四、研究意义和预期成果本研究旨在探究大型潜水电机转子副临界振动问题，提高电机工作效率和安全性，具有重要意义和实际应用价值。
预期成果包括：1.深刻认识大型潜水电机转子副临界振动机理和特性，揭示振动产生机理和主要影响因素。
2.建立精确的大型潜水电机数学模型，进行振动特性定量分析和计算，并对电机结构和工作参数进行优化。
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ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｗｅ ｔ ｓ ｕ ｂ ｍｅ ｒ ｓ ｉ ｂ ｌ ｅ ｍｏ ｔ ｏ ｒ ｒ ｏ ｔ ｏ ｒ ． Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄ ｓ ：ｗｅ ｔ ｓ ｕ ｂ ｍｅ ｒ ｓ ｉ ｂ ｌ ｅ ｍｏ ｔ ｏ ｒ ｕ ｎ ｂ ａ ｌ ａ ｎ ｃ ｅ ｄ ｍａ ｇ ・ ｎ ｅ ｔ ｉ ｃ ｐ ｕ ｌ ｌ ｒ ｏ ｔ ｏ ｒ ｄ ｙ ｎ ａ ｍｉ ｃ ｓ ｃ ｒ ｉ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ ｖ ｉ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
献［ ３ ］ 采用保角变换简化 边界条件得到了磁 势的 解 析表 达式 ， 进 而对磁 密进行积分得 到了非线
性磁拉 力的解析表 达式 ； 而 不 论是 文 献 ［ ２ ］ 还 是
文献 ［ ３ ］ 都没有考虑磁极对数 对单边磁 拉力的影
响。 随着 近年来计 算机 技术 的发 展 ， 文献 【 ４ ］ 通
如 磅
ｈ
现代驱动与控制
单边磁拉力对湿式潜水 电机转子振动的影 响
单 丽 盛 海 军 鲍 晓 华
１ 合肥恒大江海泵业股份 有限公司 （ ２ ３ １ １ ３ １ ）
２合 肥 工 业 大学 （ ２ ３ ０ ０ ０ ９）
Ｉ ｎｆ ｌ ｕｅ ｎ ｃ ｅ ｏ ｎ ｔ ｈｅ Ｒｏ ｔ ｏ ｒ Ｖｉ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｂ ｙ ｔ ｈ ｅ Ｕｎｂ ａ ｌ ａ ｎｃ ｅ ｄ Ｍ ａ ｇ ｎｅ ｔ ｉ ｃ Ｐｕ ｌ ｌ ｉ ｎ ｔ ｈｅ Ｗｅ ｔ Ｓｕ ｂ ｍｅ ｒ ｓ ｉ ｂ ｌ ｅ Ｍ ｏ ｔ ｏ ｒ
ａｎｃ ｅ ｄ ｍａ ｇｎｅ ｔ ｉ ｃ ｐｕｌ ｌ ｗａ ｓ ｅ ｓ ｔ ａ ｂｌ ｉ ｓ ｈｅｄ，ｔ ｈｅ ｑｕａｄ ｒ ａ ｖａ ｌ ｅ ｎｃｅ ｃ ｒ ｉ ｔ ｉ ｃａ ｌ ｓ ｐｅ ｅ ｄ ｏｆ ｔ ｈｅ ｒ ｏ ｔ ｏｒ ｗａｓ ｅ ｓ ｔ ｉ ｍａ ｔ ｅ ｄ ｂｙ ｕｓ ｉ ｎｇ ｓ ｕ ｂｓ ｐ ａ ｃｅ
出了水 轮 发 电机 单 边磁 拉 力 的近似 计 算 公式 ； 文
立了考虑单边磁 拉力 的转 子动力学模 型 。 又利用ＡＮＳ ＹＳ
软件 提供 的ｓ ｕ ｂ ｓ ｐ ａ ｃ ｅ 法计算 了转 子 四阶临界转 速 ， 分析 了考虑单 边磁 拉 力时的转 子振 动特 性 ， 为湿 式潜 水电机
心对汽轮发 电机定、 转 子振动特性 的影响； 文 献 ［ ６ ］ 研究了不 平衡 磁拉力对 偏心转 子系统振动的 影响； 文献 ［ ７ ］ 利用Ａ ＮＳ ＹＳ 有限元软件分析了汽
轮发 电机 转 子磁 拉 力对 弯曲振 动 的影 响 ； 文献 ［ ８ 】
ｔ ｈ ｅ ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｅ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｆ ｏ ｕ ｎ ｄ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｆ ｏ ｒ ｄ ｙ ｎ ａ ｍｉ ｃ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ａ ｎ ｄ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ
Ｓ ＨＡ ＮＬ ｉ Ｓ ＨＥ ＮＧ Ｈａ ｉ ｊ ｕ ｎ Ｂ Ａ Ｏ Ｘｉ ａ ｏ ｈ ｕ ａ
Ｈｅ ｆ ｅｉ Ｈｅ ｎｇ ｄａ Ｊ ｉ ａ ｎｇ ｈａ ｉ Ｐｕ ｍｐ Ｃｏ． ，Ｌｔ ｄ． Ｈｅ ｆ ｅ ｉ Ｕｎｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏｆ Ｔｅ ｃ ｈ ｎｏｌ ｏ ｇｙ
过 数 值仿 真 ， 研 究了转 子 一轴 承 系统 非 线 性 反 力
对牵引电机振动的影响； 文献 ［ ５ 】 通过分析发电机
气 隙偏 心 时气 隙 磁 场 的变 换 ， 进 而 研 究了气 隙偏
ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｃ ｏ ｍｉ ｎ ｇ ｆ ｒ ｏ ｍ ｔ ｈ ｅ ＡＮＳ ＹＳ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｖ ｉ ｂ ｒ ａ — ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｍｏ ｔ ｏ ｒ ｗａ ｓ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ｉ ｎ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｃ ｏ ｎ ｓ ｉ ｄ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｕ ｎ ｂ ａ ｌ ａ ｎ ｃ ｅ ｄ ｍａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｉ ｃ ｐ ｕ ｌ ｌ ， ｔ ｈ ｕ ｓ ，ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｄ ｉ ｎ ｇ
转 子的动 力学分析 和设计提 供了理 论依据 。
关 键词 ： 湿式 潜水 电机
临界转速 振动
单边磁拉 力
转 子动力学
中图分 类号 ： Ｔ Ｍ３ ５ ８ 文献标 识码 ： Ａ
ＤＯＩ 编码 ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎｌ ０ ０ ６ ・ ２ ８ ０ ７ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ４ ． ０ ０ ８
摘
要： 以一 台１ ０ ｋ Ｖ， ４ 极４ ０ ０ ｋ Ｗ湿式 潜 水 电机 为
致系统振动， 对 柔性 转 子 更 为 明显 。 单边 磁 拉 力
例， 运 用解 析 法计 算了湿 式 潜水 电机 的单 边磁 拉 力， 建
过大会导致定、 转子相擦， 并造成轴承损坏。 电机 定、 转子之 间的间隙不等， 转子重量不 平衡 ， 轴的初始挠度 以及 水力不平衡 等都会引起 气 隙不均匀而产 生单边磁 拉力［ ¨ 。 文献［ ２ 】 根据 磁拉 力的基 本概念 和单边磁拉 力的基本 特点提