电机振动异常的识别与诊断
电机振动异常的识别与诊断
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④轴向振动很小或正常。
③轴心线既相交又偏心的不对中:
在实际安装中,以上两种不对中情况往往同时存在,特征如下:
1)、径向振动出现1倍频,2倍频振动2倍频成份大。
2)、轴向振动出现1倍频,2倍频,3倍频,转子轴向振动幅值为径向振动的50%以上。
电机定子中心与转子轴心不重合时,定、转子之间气隙将会出现偏心现象,偏心固定在一个位置上,在一般情况下,气隙偏心误差不超过气隙平均值的上下10%是允许的,过大的偏心值产生很大的单边磁拉力。
气隙静态偏心产生的原因:
①电磁振动频率是电源频率的2倍 F=2f。
电机振动异常的识别与诊断
1、三相交流电机定子异常产生的电磁振动。
三相交流电机在正常运转时,机座上受到一个频率为电网频率2倍的旋转力波的作用,而可能产生振动,振动大小与旋转力波的大小和机座的刚度直接有关。
定子电磁振动异常的原因:
5、转子不平衡产生的机械振动;
转子不平衡的原因
①电机转子质量分布不均匀,产生重心位移,与转子中心不同心。
②转子零部件脱落和移位,绝缘收缩造成绕组移位、松动。
③联轴器不平衡,冷却风扇不平衡,皮带轮不平衡。
①定子三相磁场不对称,如电网三相电压不平衡。因接触不良和断线造成单相运行,定子绕组三相不对称等原因,都会造成定子磁场不对称,而产生异常振动。
②定子铁心和定子线圈松动将使定子电磁振动和电磁噪声加大。
③电磁底脚线条松动,相当于机座刚度降低使定子振动增加。
7、滑动轴承由于油膜振荡产生振动
油膜振荡产生的原因:
油膜振荡产生的原因和油膜涡动的原因相同,也是油膜动压不稳造成的。
电动机振动故障及检修总结
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电动机振动故障及检修总结电动机振动故障及检修总结电动机的振动故障及检修在工业领域普遍存在的振动式衡量设备装态的重要指标之一,当机械内部发生异常时,设备就会出现振动加剧现象。
振动诊断就是以系统在某种激励下的振动响应作为诊断信息的来源,通过对所测得的振动参量(振动位移、速度、加速度)进行各种处理,借助一定的识别策略,对机械设备的运行状态作出判断,进而对于有故障的设备给出故障部位、故障程度以及故障原因等方面的信息。
由于振动诊断具有诊断结果准确可靠,便于实时诊断等诸多优点,因而它成为应用最为广泛、最普遍的诊断技术之一。
特别是近年来,随着振动信号采集、传输以及分析仪器技术性能的提高,更进一步地促进了振动诊断技术在机械故障诊断中的应用。
1、电动机振动的危害电动机产生振动,会使绕组绝缘和轴承寿命缩短。
振动力促使绝缘缝隙扩大、外界粉尘和水份侵入其中,造成绝缘电阻降低和泄露电流增大,甚至形成绝缘击穿等故障。
另外,电动机产生振动,又会使冷却管振裂,焊接点振开;同时会造成负载机械的损伤,降低工件精度;会造成所有遭到振动的机械部分的疲劳,会使地脚螺栓松动或断掉,最后电动机将产生很大噪声。
2、振动原因电动机的振动原因大致分为:①电磁原因;②机械原因;③机电混合原因。
①电磁原因1)电源方面:电压不平衡,三相电动机单相运转(比如熔丝烧断一根)/2)定子方面:定子铁芯变椭圆、偏心、松动、单边磁拉力,绕组故障(断线、对地短路、击穿),三相电流不平衡,三相阻抗不平衡,绕组接线有误。
3)转子方面:转子铁芯变椭圆、偏心、松动、鼠笼缺陷(如缩孔、断笼)等。
②机械原因1)电动机本身方面:①机械不平衡,转轴弯曲,滑环变形;②气隙不均;③定转子铁芯磁中心不一致;④轴承故障(如磨损超限、变形、配合精度不够);⑤机械结构强度不够;⑥基础安装不良,强度不够,共振,地脚螺丝松动等。
2)与联轴器配合方面:①连接不良,定中心不准;②联轴器不平衡,负载机械不平衡,系统共振等。
电机振动故障的原因及解决对策
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电机振动故障的原因及解决对策张凯锋摘要:电机振动故障的出现不但会对其自身的结构和构件造成损坏,同时还可能会引发严重的事故,因此对电机振动故障的原因进行研究非常重要。
基于此,本文对电机振动故障发生的原因进行了分析,然后提出了一些针对性的解决对策,仅供参考。
关键词:电机运行;振动故障;原因分析;解决对策电机实际运行过程中,由于振动故障而导致机器停止运转的状况时有发生,造成的经济损失也非常严重。
因此,对电机振动故障的原因进行分析是非常必要的。
1 电机振动故障的特点电机的振动故障是一种常见的故障,并且还具有特定的故障特征。
实际上,在发电机运行期间经常会发生不同程度的振动,对于很小的机械振动可以接受。
但是,如果振动幅度超过一定范围,则会发生振动故障的问题。
关于振动故障的问题,由于轴承的类型和额定转速不同,发电机各部分的振动水平也不同。
因此,分析其故障特性非常重要。
1.1 结构特殊发电机通常分为立式和卧式,大型发电机组和中型发电机组为立式,小型发电机组为卧式。
由于发电机本身的特殊结构,振动干扰相对复杂。
从结构的角度来看,机组的轴环和衬套之间有一定的间隙,该间隙是不固定的,从而导致机组的大轴磁贴之间存在运动,并且运动轨迹是可变的。
1.2 振动故障的逐渐变化由于发电机的转轮的旋转速度不如其它旋转机械高,因此振动故障的发生通常是渐进且不可逆的,突发事故通常很少发生,因此,设备的正常运行需要定期维护。
1.3 振动故障的多样性发电机组的振动不是由单一的原因引起的,而是由机械振动、电磁振动、液压振动等各种原因引起发电机组的振动。
因此,在测试和分析机组振动时需要考虑各种因素。
2 电机振动故障的原因由于发电机组的结构比较复杂,因此整个机组对运行环境有很高的要求。
发电机组只能在某些情况下正常运行,因此,发电机组发生故障的可能性增加。
另外,发电机组的振动超过标准,这会对发电机组和人员安全产生不利影响。
2.1 机械振动(1)机组转子振动。
风力发电机组异常振动测试与诊断分析
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风力发电机组异常振动测试与诊断分析风能作为一种清洁能源,发展迅速。
由于风电机组通常在野外,环境条件恶劣,而且容易发生故障,因此维护保养需要耗费大量的人力物力。
我国在风机故障诊断方面开展了大量的研究,并取得了丰硕的成果。
给出了各种状态监测方法和信息融合诊断技术。
这些研究大多基于数值计算和理论分析,并提出了各种控制措施。
但由于风电机组的复杂性和运行环境的多变性,在设计之初就要考虑风电机组的振动特性,进行优化设计,并进行相应的试验验证,以避免出现异常振动。
标签:风力发电机组;异常振动测试;诊断1研究概况某风力发电机组电机整体通过4个隔振器弹性安装在基座上,电机-隔振器-基座组成的电机系统与增速齿轮箱所在的塔筒基座通过8个螺栓纵向连接,该基座下部悬空,以齿轮箱安装基座面为基准呈悬臂梁状态。
箱体上布置三条横向加强筋,铁芯与横向加强筋通过4个点焊接刚性固定。
发电机工作方式为水冷,通过左侧面的进出水口循环,水箱安装在电机顶部的箱体上。
风力发电机运行转速范围为600rpm~1380rpm,正常并网发电转速为900rpm~1200rpm。
2振动特性2.1齿轮啮合频率啮合频率是两个齿轮转动一个节面角所需时间的倒数,可由式(1)确定。
(1)式中:n为主轴转速即风轮转速,rpm;z为齿数。
风电机组齿轮箱采用1级行星/2级平行轴传动结构,如图1所示。
第一级为行星轮系,行星齿轮架为输入端,内齿圈固定,太阳齿轮为输出端。
主要参数有:太阳齿轮齿数Z2、行星齿轮齿数Z3、内齿圈齿数Z4。
当一级行星轮系传动比为I1,内齿圈转速N4=0,太阳齿轮转速N2=I1·n,行星齿轮转速N3=n,即可计算出太阳轮、行星齿轮和内齿圈的啮合频率。
以此类推,容易得出中间轴及高速轴齿轮的啮合频率计算方法。
2.2轴承通过频率轴承的特征频率与自身尺寸有关,计算公式如下:内圈通过频率:外圈通过频率:滚动体特征频率:保持架固有频率:由公式及参数,便可求出理论轴承特征频率,在实际应用过程中发现,计算得出的理论特征频率与实际特征频率极其接近。
310MW核电机组发电机振动的诊断和处理
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发论 电坛 技 术
3 4 卫 军 晁义林 曹茹 士 熊 辉 葛 祥 , , , ,
10 2 1 西安热 工研 究院有 限公 司, 西 西 安 7 0 3 . 陕
2 秦 山核 电有 限公 司, . 浙江 海 盐
2 Qis a ce r o rC t , ia 1 3 0 Z e a g P o ic , RC . n h n Nu l we oL d Hay n 3 4 0 , h j n r vn e P aP i
Ab ta t Th e to e e ao ’ e rb a igf utf r3 0 M W u la o ru i i n h n Nu la sr c : ets fg n rt r Sr a e r a l o 1 n n ce rp we n t n Qis a ce r
[ 摘
要] 对泰 山核 电有限公 司 3 0Mw 核 电机 组发 电机 后 轴承 座振 动故 障进 行相 关试验 , 为 1 认
其振 动原 因是 轴承底 座与 台板 之 间垫片厚 度不 均 以及 二者表 面未清理 干净 导致接 触状 态不 良所致 , 修 中通过 更换 轴承 底 座 垫 片 , 8号 轴 承 座振 动 从 1 . 检 使 3 1mm/ s降低 到
Ke r s: 0 M W ; ce rp we ni ; e r t i r to b a i de t l dign s sa d dip a y wo d 3 1 nu la o ru t g ne a orv b a i n; e rng pe sa ; a o i n s os l of t oI e r l bl
ZHANG e u CHAo l CAO h s i, ONG i GE Xin W in , j Yi n , i Z e h XI Hu , a g
电厂电机异常振动的诊断及处理分析
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工 业 技 术
电厂 电机 异常 振动 的诊 断及处理 分析
王秀 英
( 黑龙 江 省 电 力有 限公 司牡 丹 江水 力 发 电 总 厂 , 黑龙江 牡丹江 1 5 7 0 0 6 )
摘 要: 电厂电机的异常振动主要表现为汽轮发电组的异常振动, 造成汽轮发 电组振动异常受到很 多因素的影响 , 主要 包括三个 方面, 第一 , 气流激振原因, 第二, 转子热变形导致振动异常 , 第三 , 摩擦振动对汽轮发电机组产生影响。文章将对这三个造成电机 电厂 电机 异 常振 动 的主要 原 因进 行 分析 , 并提 出相 应 的解 决 办法 , 以 求可 以为 发 电企 业 的机 器维修 工作提 供 一定 的 帮助 。 关键 词 : 电厂 电机 ; 振 动 异常 ; 原因; 解决 办 法
1电厂 电机 异 常振 动造 成 的危 害 分析 电机 在 正 常 的运 行 状 态下 , 本身 存 在 一 定 程 度 的 振 动 , 这 种 振 动 具有 一 定 的周 期和 规 律 , 它是 汽 轮发 电机 组在 正 常运 行 工作 下 产 生 的 一种 正 常现 象 。 由于该 振 动 的振 动 幅度 较 小 , 且具 有 一 定 的规 律, 因此 对 机 器 的 运行 产 生 的影 响在 允 许 范 围 内 , 不会 对机 器 产 生 危 害 。发 电机 组 的异 常 振 动对 机器 的影 响 则是 有 害 的 , 它 的振动 幅 度 远 远超 出了 电机 的发 电机 组 的承 受 范 围。 电厂 电机 异 常 振 动造 成 的危 害 主要 有 以下 几 个 部件由于振动异常, 造成连接松动 , 常见的主要 现象 为 地脚螺丝发生松动或断裂 ; 第二 , 振动异常导致基座的二次浇灌体 发生 松 动 , 致 使 基础 处 出 现裂 缝 ; 第三 , 通流 部 分 的封 轴 装置 由于 异 常振动产生相互摩擦 , 磨损严重甚至造成设备主轴弯 曲; 第 四, 滑销 在异 常 振 动下 磨损 , 严 重 时这 种 磨损 会 影 响 到发 电机 组 正 常 的热 膨 胀 能力 , 进 而对 机 组 的安 全造 成 一 定 的隐 患 , 引 发更 为严 重 的 事故 ; 动。 第五 , 异常振动会使汽轮发电机组的叶片产生一定的应力 , 当应力 2 _ 3转 子 热变 形 引起 发 电机 组异 常振 动 及处 理 办法 过 高 时会 造 成 叶片 折 断 的严 重 事故 ; 第六 , 发 电 机 的转 子 护 环 在 异 转子 热 变形 发 生 的明 显特 征 表 现为 一倍 频 的 振 幅 明显 增加 , 造 常 振 动下 松弛 并发 生 一定 的磨 损 , 严重 时 会 造成 芯 环破 损 和 线路 的 成转 子 热变 形 的影 响 因素 主要 包 括 两个 方 面 , 即转 子 的温度 和 蒸 汽 绝 缘磨 损 现象 , 致 使设 备 发 生接 地 和 短路 。另外 危 机保 安 器 的异 常 参数 。转 子 热变 形 常发 生 在发 电机 组定 速 后 的带 负 荷工 作 阶 段 , 在 报 警 以 及 发 电机 组 的 异 常磨 损 等 也都 是 由于 电 机 的 异 常振 动 造 成 这一 过 程 中转 子 的温度 会 随 着运 行 时 间 的增 加而 逐 渐 升高 , 材 质 的 的 。从 上 面 电机 异 常振 动对 发 电机 组 造 成 的危 害 可 以看 出 , 异 常振 内应 力 会 随着 温度 的升 高 内部 应 力 得 到释 放 , 从 而造 成 转 子发 生 变 动是一种严重的机器故障, 对设备的安全运行产生极大 的威胁。 形, 致使 一倍 频 的振 幅 增加 。 转 子 热变 形会 造 成机 组异 常 振动 , 这 种 为 了可 以保 证 发 电机 组 的正 常运 行 , 工 作人 员 应 当在 发 现机 组 变形故障可以分为两种 ,即临时性弯曲变形和永久性弯曲变形 , 造 异 常 振 动 的第一 时 间 ,准 确迅 速 的 找 出造 成机 组 异 常振 动 的原 因 , 成这两种故障的原 因是相 同的 , 都是 由于产生了与质量偏心类似的 并 采 取相 应 的措 施 消 除振 动 , 决不 能 允 许机 组 在异 常 振 动 的情 况下 激 振力 。 2 . 4 电厂汽 轮 发 电机组 振 动异 常 的故 障查 询 步骤 分 析 继 续 运行 。 2 电厂 电机 发 生异 常 振动 的原 因分 析 在 生 产 活 动 中经 常 遇 到 的振 动 异 常 主 要 包 括 瓦 盖振 和轴 振 两 电厂 的 汽轮 发 电机 组 的异 常 振 动 是一 种 较 为 常 见 且 复 杂 的 运 种 , 造成这种异常振动的原 因是多方面的。因此在进行故 障原因查 行故障 , 这 种异 常振 动 受 到很 多 因 素 的影 响 , 任 何 一 个 跟 机 体 本 身 询 时 , 要 根 据 上 述 三种 故 障 发 生 时频 率 波 形 的 变化 特 点 , 重点 根 据 有 关 的设 备或 介质 都 可 能是 造 成机 组 异 常振 动 的原 因 ,例 如 油温 、 频 率 的变 化情 况 来进 行 原 因寻 找 。 同时 观察振 动 相位 的变化 情 况 以 另外 , 振 动 过 程 中机 器 运转 时 的 油质、 疏水 等 因素 都可 能 是 造成 机 组异 常 振 动 的原 因 。其 中气 流 激 及 相 邻 轴 承 的相 位 间 的 相互 关 系 , 振、 摩擦 振 动 以及 转热 子 变 形是 造 成 电机 的 汽轮 发 电机 组 异 常振 动 转速 、 温度 、 负荷 等 因素 也 应 作为 判 断 的重 点依 据 。例 如 , 电机 的 汽 的主要 原 因 。 轮 发 电机 组 转 子质 量 存 在 偏 心 时 , 当转 速 升 高 时 , 设 备 的 振 动 频 率 会 随着 转速 的 加快 而升 高 , 转速 越快 , 振 动 越大 。 要 准 确 的排查 出故 2 . 1气 流激 振 造 成振 动异 常及 故 障排 除措 施 当发 电机 组 的振 动 异常 是 由于气 流 激振 引起 的情 况 下 , 机器 的 障原 因 , 还需 要 电厂 工 作人 员 对设 备 的振 动特 性 以及 日常 的维 修 检 运 行会 出现 两个 主要 的特 征 , 首先 , 机 器 振 动较 为 敏感 , 尤 其 是受 运 测 做好 认真 的记 录和分 析 。 行参数的影响较为明显 , 且增大具有突发性的特点; 其次 , 设备运行 3 结束 语 电厂 发 电机 组 的 异 常振 动 是 设 备 运 行 过程 中较 为常 见 的故 障 中 出现较 大 量值 的低 频 分量 。 这 两个 主要 特 征是 判 断发 电机 组 异常 振 动 是否 由于气 流 激振 引起 的主 要标 准 , 造 成 这 两个 主要 现 象 的原 之 一 , 经过 以上 分 析可 以看 出致 使 发 电机 组产 生 异 常振 动 的原 因是 设 备 的 安装 、 使 因是汽轮发电机组的叶片受到不平衡的气体流冲击 , 产生一定程度 多 方 面 的。电机 的异 常振 动是 一种 较 为 复杂 的故 障 , 的气 流 激振 , 另外 , 大 型机 组 的末 级 较长 , 在 汽 轮 发 电机 组 的叶 片膨 用情况 、 负荷大小等都可以成为电机振动异常的影响因素。 因此 , 要 不 仅需 要 理 论 的支 持 , 还 需 要 胀末 端 气流 会 产生 流道 紊 乱 的现 象 也是 造 成 汽流 激 振 的原 因 之一 。 保 证 发 电机 组 可 以正 常安 全 的 运 行 , 对 汽流 激振 引 起 的汽轮 机 组 振动 异 常进 行 故 障分 析 , 首 先需 要 对较 电厂 工作 人 员不 断 的积 累经 验 。 参 考 文 献 长 时 间 内机 组 每次 发 生异 常 振动 的相 关数 据 进行 记 录 , 并 同 时记 录 发 电机 组在 满 负荷 条 件下 的运行 数 据 , 然 后根 据 记 录 的数 据做 出曲 『 1 ] 杜彦 楼 . 某 电厂 电机 异 常振 动 的诊 断及 处理 【 J 】 . 科技 资讯 , 2 O L O ( 1 3 ) . 2 ] 赵海廷. 5 0 0 M W 汽 轮 发 电机 过 临界 异 常振 动 的 分 析 处 理 f J 1 . 大电 线图 , 并对 曲线 图的走 势 及 变化 趋 势 进行 分 析 。并 通过 以下两 个 途 『 径 来 确 定汽 轮 发 电机 组在 汽 流 激 振 发生 时 的工 作状 态 , 第一 , 改 变 机技 术 , 2 0 0 8 ( 6 ) . 3 ] 王 凤 良, 付 冬 明. 3 0 0 MW 机 组一 次风 机异 常振 动 分 析及 处理 [ J ] . 黑 升 降 负荷 的 速率 , 使 给水 量 从 5吨每 小 时逐 渐 变化 到 5 O吨每 小 时 , 『 并 观 察 给 水量 变 化 时 曲线 的变 化 情 况 ; 第二 , 调 整 汽 轮 发 电机 组 在 龙 江 电 力 。 2 0 1 2 ( 2 ) . 不 同负荷下高压调速汽 门的特性 , 使其可 以达到消除汽流激振的效 f 4 1 韩 志伟 , 马 亦飞 . 电厂 汽轮 机 组 异 常振 动 分 析 [ J J . 中国新 技 术新 产 果。 消除汽流激振 的有效途径主要就是降低升降负荷的变化速率和 品 . 2 0 1 2 ( 7 ) . 改变 负荷 范 围 。 2 . 2摩擦振动造成机组异常振动及故障排除方法 摩 擦 振 动 主要 有 三个 明显 的特 征 , 第一 , 在 波形 中 出现 少 量 的 分频 、 高 频 以及 倍 频 分 量 , 在 一 些波 形 中有 时还 会 发 生 “ 削顶 ” 的现 象, 造 成 这 一 现象 的原 因 是转 子 热 弯 曲 产生 一 种 不 平 衡力 , 虽 然 此
某电厂电机异常振动的诊断及处理
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了良好效 果 。
况 下正 常运 行 刚 两 天 后 , 号3 不 前端 的振 动 幅 值 就 开 始 慢 慢 升 高 。 号 瓦 水 3 () 封 齿 处 漏 油 。 3轴 平振 动 竞 增大 到 9 a 且 振 动 幅值 呈 现 越 5/m,
3 机组再次 开机后的振动治理
主 要 是 重 新 对 动 静 间 隙 进 行 了调 整 。 机 升 前轴 承 出现 了异常 振 动 , 最大 振 动幅 值 可达 断 , 结 认 为 引 起 该 机 振 动 变 化 的 原 因 可 调 整 汽 封 间 隙 后 , 组 再 次 开 机 。 速 至 总 临 界 过 程 时 , 现 振 动 并 不 是 太 大 , 大 发 最 到 1 0ui 。 4 I 当转子 转 速升 增加 到 1 0 r mi 能 如 下 。 T 8 0/ n
汽轮发电机组振动故障诊断及案例

汽轮发电机组振动故障诊断及案例汽轮发电机组是一种常见的发电设备,其工作过程中可能出现振动故障。
振动故障会对设备的正常运行产生严重影响,因此进行振动故障的诊断和处理具有重要意义。
下面将列举一些关于汽轮发电机组振动故障诊断的案例。
1. 振动频率突然增大:在汽轮发电机组运行过程中,突然出现振动频率增大的情况。
经过检查发现,发电机组的轴承出现损坏,导致轴承摩擦不均匀,进而引起振动频率的增大。
解决方法是更换轴承并进行润滑。
2. 振动频率突然减小:在汽轮发电机组工作中,振动频率突然减小。
经过检查发现,发电机组的风扇叶片出现松动,导致不稳定振动。
解决方法是重新固定风扇叶片。
3. 振动幅值异常增大:在汽轮发电机组运行过程中,振动幅值突然增大。
经过检查发现,发电机组的基础螺栓松动,导致机组整体不稳定,振动幅值增大。
解决方法是重新紧固基础螺栓。
4. 振动频率出现谐振:在汽轮发电机组运行中,出现振动频率与机组自身固有频率相同的谐振现象。
经过检查发现,机组的结构刚度不足,导致谐振频率与机组自身频率相同。
解决方法是增加机组的结构刚度。
5. 振动频率与转速相关:在汽轮发电机组运行中,振动频率与转速呈线性关系,振动频率随转速增加而增加。
经过检查发现,机组的动平衡出现问题,导致振动频率与转速相关。
解决方法是进行机组的动平衡调整。
6. 振动频率与电流相关:在汽轮发电机组运行中,振动频率与电流呈线性关系,振动频率随电流增大而增大。
经过检查发现,机组的电机绝缘出现问题,导致电流异常,并引起振动频率的变化。
解决方法是更换电机绝缘材料。
7. 振动频率与负载相关:在汽轮发电机组运行中,振动频率与负载呈线性关系,振动频率随负载增加而增加。
经过检查发现,机组的轴向间隙不合适,导致振动频率与负载相关。
解决方法是调整轴向间隙。
8. 振动频率与温度相关:在汽轮发电机组运行中,振动频率与温度呈线性关系,振动频率随温度升高而增加。
经过检查发现,机组的冷却系统出现故障,导致温度升高并引起振动频率的变化。
油田电动机振动分析及检修应用
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油田电动机振动分析及检修应用一、引言油田是石油资源开发的重要领域,而油田设备中的电动机是其核心部件之一。
电动机在运行过程中可能出现振动问题,如果振动过大或者频率异常,就会给设备带来损害,甚至危及人身安全。
对油田电动机的振动进行分析并进行相应的检修是非常重要的。
本文将重点讨论油田电动机振动分析及检修的应用。
二、电动机振动的原因1. 不平衡电动机的不平衡是导致振动的主要原因之一。
通常情况下,不平衡可能由于转子、风扇或联轴器的不平衡而引起。
2. 轴承故障油田电动机在运行中,轴承发生故障也会导致振动。
常见的轴承故障包括润滑不足、过载或者轴承磨损等。
3. 对中对中不良也是导致振动的一个主要原因,对中问题可能由于安装不良、联轴器断裂等问题引起。
4. 电动机结构松动电动机结构松动也会引起振动,例如螺钉松动、支架变形等。
5. 磨损电动机的磨损也可能导致振动问题,例如轴承磨损、零部件磨损等。
以上这些原因都可能会导致电动机振动,因此在实际应用中需要对这些因素进行分析。
三、振动分析技术1. 振动测量振动测量是一种重要的分析振动的技术手段,通过振动测量可以获取到电动机振动频率、幅值等具体数据,从而分析振动的原因。
目前常用的振动测量设备包括加速度传感器、振动测试仪等。
2. 频谱分析频谱分析是一种通过变换时域振动信号到频域振动信号的技术手段,通过频谱分析可以清晰地获取到振动信号的频率成分,从而找出振动的原因。
3. 振动诊断振动诊断是通过对振动信号的分析,诊断出电动机故障的具体原因。
通过振动诊断可以对电动机的故障进行快速准确的分析,并指导后续的维修工作。
四、电动机振动检修应用1. 检修前的准备工作在进行电动机振动检修前,需要做好相关的准备工作,包括清理现场,确认电动机的工作状态,采集相关的振动数据等。
2. 检查轴承和联轴器对于电动机振动的原因主要是轴承和联轴器的故障,因此在检修中需要对轴承和联轴器进行仔细的检查,如果发现问题需要及时更换或维修。
某风电场双馈风力发电机振动异常故障诊断
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某风电场双馈风力发电机振动异常故障诊断文|于秀丽,崔皓,靳宏杰,石红娟双馈异步风电机组在市场中占据重要的份额。
该型机组在风电场的应用情况表明,振动是其运行时常见的故障。
这类故障会使机组各部件连接松动,严重时会造成机组及其本身部件的损坏,甚至导致停机,影响风电场收益。
早期,对于此类故障的监测与诊断主要是依靠经验,或者借助于某些简单的工具。
随着技术的进步和用户要求的提高,风电机组状态监测系统(CMS)在线监测成为极为重要的控制手段,并取得了较好的应用效果。
本文以某连续出现多台双馈型风电机组发电机振动故障的风电场为例,基于CMS监测数据,针对机组连接、发电机对中、发电机动平衡、轴承润滑、轴承电蚀等可能引起发电机振动故障的因素进行了详细分析。
故障概况根据标准EN 60034-14—2007,可通过分析和处理安装在轴承座适当方位的振动传感器所获得的轴承振动信号,判断轴承的运行工况和故障情况。
该方法适用于各种类型和工况的轴承,可以有效地诊断出早期的微小故障,信号测试与处理简单、直观,诊断结果可靠。
某风电场装配有25台2MW空空冷双馈异步风力发电机,通过CMS在线监测,连续发现数台双馈发电机出现振动异常现象。
风电机组发电机轴承系统主要由普通轴承、轴承室、轴承外盖和绝缘端盖组成,并在其两端轴承外盖相互垂直的两个径向和一个轴向位置安装了振动传感器。
依据VDI3834规范,其中较严重两台发电机的非传动端轴承振动加速度已达到区域III,为保证发电机正常运行,需对此轴承进行更换。
该发电机所用轴承型号为6344-M/C4,两台电机的测量转速为1000rpm,故其1倍频为1000/60=16.67Hz,2倍频为33.33Hz,3倍频为50Hz,4倍频为66.7Hz。
由故障频率信息(表1)可知,轴承外圈的故障频率为3.6175Hz,在1000rpm转速下的故障特征频率为3.6175×1000/60=60.3Hz,2倍频为120.6Hz,3倍频为180.9Hz。
电机运行故障的检测与诊断方法
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电机运行故障的检测与诊断方法电机是现代工业中不可或缺的设备,与各种机械设备相结合,用于驱动和控制系统的运行。
然而,在实际应用中,电机可能会发生各种运行故障,这给生产和运营带来了巨大的困扰和损失。
因此,如何及时、准确地检测和诊断电机的运行故障成为了一项重要的任务。
首先,基于物理检测方法的电机故障检测可以利用振动、声音、温度等参数进行诊断。
电机的振动频谱分析是一种常用的检测方法,通过检测电机运行时的振动信号,可以判断电机是否存在故障。
例如,当电机的轴承损坏时,振动信号的频谱会发生变化,从而提示轴承损坏的可能性。
同时,声音信号的检测也可以提供有关电机内部工作状态的信息。
另外,通过测量电机的温度变化,可以判断电机是否存在过载、短路等故障。
其次,基于电气参数的电机故障检测可以利用电流、电压、功率因数等参数进行诊断。
电流波形分析是一种常用的电气参数检测方法,通过监测电机的电流波形,可以判断电机是否存在回路故障、相间短路等问题。
另外,利用电压波形的变化可以判断电机是否存在电压不平衡、电压谐波等故障。
此外,监测电机的功率因数变化也可以用来判断电机是否存在功率不足或过载等问题。
此外,基于信号处理的电机故障检测方法也是一种常用的手段。
通过对电机工作过程中产生的信号进行处理和分析,可以提取出有关电机故障的特征信息。
例如,利用小波变换可以分析电机的振动信号,提取出与故障相关的频率成分。
此外,采用傅里叶变换等频谱分析方法,可以对电流、电压信号进行频谱分析,从而获取故障的诊断信息。
除了以上提到的方法,还有一些高级技术应用于电机故障的检测和诊断中。
例如,神经网络是一种模仿人脑神经元网络结构的计算模型,可以通过学习和训练的方式进行电机故障的自动诊断。
另外,模糊逻辑也可以应用于电机故障诊断中,通过建立模糊规则库,根据输入的故障特征,输出相应的诊断结果。
总之,电机运行故障的检测和诊断方法涵盖了物理参数检测、电气参数检测、信号处理等多个领域。
发电机试验中的振动与噪声源识别与控制
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发电机试验中的振动与噪声源识别与控制发电机是电力系统中重要的设备之一,其正常运行对电网的稳定性和供电质量有着重要影响。
然而,在发电机的运行过程中,常常会遇到振动与噪声等问题,这些问题不仅对设备本身的寿命和可靠性造成了威胁,还对周围环境和人员健康产生了一定的危害。
因此,振动与噪声源的识别与控制成为了发电机试验中不可忽视的重要环节。
一、振动源识别发电机的振动是指在运行过程中所产生的机械振动,其主要由以下几个方面原因引起:不均衡、不对中、轴颈损伤、传动系统故障等。
为了准确地识别振动源,常用的方法有以下几种:1. 振动传感器测量法:通过安装振动传感器在发电机各关键位置上,实时监测振动信号,并通过处理分析该信号,可以准确地判断出振动源的位置和程度。
2. 人工诊断法:通过经验和专业知识分析振动模式、频率和幅值等信息,结合实际情况进行判断和诊断。
这种方法虽然依赖于经验,但在实际应用中也具有一定的参考价值。
3. 数学模型法:通过建立发电机的数学模型,利用振动方程和有限元分析等方法,模拟振动信号,并与实测振动信号进行比对,可以得到振动源的准确位置和特性。
通过以上方法,可以准确地识别出发电机中的振动源,为后续的振动控制提供必要的依据。
二、噪声源识别噪声是指在发电机运行过程中所产生的声音,其主要来自于发电机内部的机械和电气运动所产生的震动和共振。
为了识别噪声源,常用的方法有以下几种:1. 声学测量法:通过安装噪声传感器在发电机附近进行实时监测,采集噪声信号,并通过声学参数分析,可以准确地判定噪声源的位置和强度。
2. 谱分析法:通过傅里叶变换等数学方法,将噪声信号从时域转换到频域,得到噪声信号的频谱特性。
通过对频谱的分析,可以判断噪声源的类型和来源。
3. 声波模拟法:通过数学模型和有限元分析等方法,模拟发电机的声学特性,结合实测噪声信号进行比对,可以准确地识别噪声源的位置和特性。
通过以上方法,可以准确地识别出发电机中的噪声源,为后续的噪声控制提供必要的依据。
电机振动故障诊断方法
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电机振动故障诊断方法电机是工业生产中非常重要的设备,它的振动状况对其性能和寿命有着重要的影响。
因此,及早发现和解决电机振动故障对于保证生产线的高效稳定运行至关重要。
本文将介绍几种常见的电机振动故障诊断方法。
1.振动测试仪振动测试仪是一种常用的电机振动故障诊断工具。
该仪器能够监测电机的振动频率、振幅以及相位等参数,并通过分析这些参数的变化来确定电机是否存在故障。
振动测试仪通常配备振动传感器,可以直接测量电机的振动情况。
在测量过程中,可以使用特定的软件对振动数据进行实时监测和分析,从而快速定位和识别电机的振动故障。
2.频谱分析法频谱分析法是电机振动故障诊断中最常用的方法之一、该方法通过将振动信号转换为频谱信号,根据频谱信号的特征来判断电机的工作状态。
频谱分析法可以通过傅里叶变换将振动信号从时域转换为频域,然后根据频域信号的分布情况来判断故障类型。
常见的频谱分析法包括快速傅里叶变换(FFT)和小波变换等。
3.振动特征提取方法振动特征提取方法是一种通过提取电机振动信号的特征参数,来识别电机故障的方法。
该方法通过对振动信号的幅值、频率、相位等特征参数进行提取和分析,可以判断电机是否存在故障。
常用的振动特征提取方法包括包络分析、功率谱分析和相关函数分析等。
这些方法能够提取振动信号中与故障相关的信息,从而准确判断电机的工作状态。
4.模式识别方法模式识别方法是一种通过建立故障模式库,将电机振动信号与已知故障模式进行比较和匹配,从而识别电机的振动故障。
该方法主要包括模式匹配方法和人工神经网络方法。
模式匹配方法通过建立故障模式库,将待诊断电机振动信号与已知的故障模式进行比较,通过匹配度来判断电机是否存在故障。
而人工神经网络方法则是通过训练神经网络,使其能够根据输入的振动信号来识别电机的振动故障。
综上所述,电机振动故障的诊断方法有很多种,包括振动测试仪、频谱分析法、振动特征提取方法和模式识别方法等。
在实际应用中,可以根据具体情况选择适合的方法或结合多种方法来进行电机振动故障的诊断,从而实现对电机的快速定位和故障的及时修复。
电机振动故障的诊断与处理技巧
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电机振动故障的诊断与处理技巧电机作为现代工业生产中最常见的动力设备之一,一直扮演着至关重要的角色。
然而,由于长时间的运行和使用,电机振动故障可能会出现。
这些振动故障不仅会影响电机的正常运转,还可能对设备和工作环境产生负面影响。
因此,及时准确地诊断和处理电机振动故障至关重要。
本文将介绍一些常见的电机振动故障诊断与处理技巧。
首先,定位振动源是诊断电机振动故障的首要步骤。
通常,电机振动可以来源于机械原因、电气原因以及磁场原因。
机械原因包括轴承故障、不平衡、松动等,电气原因可能是由于电机的供电不正常或绕组问题引起的,而磁场原因则可能是由于电机的磁场分布不均匀导致的。
针对不同的振动源,需要采取相应的诊断和处理方法。
其次,针对常见的机械振动故障,轴承故障是其中最常见的问题之一。
检查电机轴承是否有异常声音、温度升高以及是否出现震动等现象是诊断轴承故障的基本方法。
如果电机轴承出现故障,需及时更换轴承,并注意合理选用质量可靠的轴承进行更换。
此外,不平衡也是常见的机械振动问题。
可通过进行静、动平衡来消除电机的不平衡。
另外,对于松动引起的振动,需要检查电机的紧固件是否紧固牢固,并进行适当的紧固操作。
第三,针对电气振动故障,供电不正常是主要原因之一。
检查电源电压和频率是否正常,以及检查电机绕组是否出现线圈接触不良、绝缘破损等问题是诊断电气振动故障的关键步骤。
确保电源电压和频率稳定,并对电机绕组进行绝缘性能检测和维护,如必要时进行绕组的绝缘修复工作,以减少电气振动故障的发生。
最后,针对磁场引起的振动故障,一般是由于电机磁场分布不均匀所导致的。
这可能是由于转子不对称、磁极间隙不均匀等原因造成的。
诊断这类问题需要进行磁极间隙、转子不对称等方面的检查,并采取适当的调整措施,以实现电机磁场的均匀分布,从而减少振动故障。
除了上述的具体诊断和处理技巧外,日常的电机维护也是避免电机振动故障发生的重要措施。
定期清理电机周围的灰尘和杂物,保持电机的冷却通风畅通。
电动机振动和响声异常故障的诊断
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一ห้องสมุดไป่ตู้
221 隙不 均 匀 ..气 手等检查基础螺栓 、 电动机安装 螺栓是否松动 , 如有松动应拧紧。 因气隙不均匀产生 的电磁噪声 .它的频率为电源频率 的 2 . 倍 应 1- .3转子没有平衡好 2 基 轴 若根据 上述顺序查不 出振 动的原 因.要考虑 是否转子没有平 衡 该从轴承加的偏移 、 础地基下沉导致底 座变形 、 承的磨损等方 面 好。 经过 长年 累月运行后 , 由于绕组绝缘 老化 、 绑带松弛等会造成转子 去检查。 222铁芯松动 .. 平衡 变差 。假如振动的原因是 由于转子不平衡 。 振动状态随着转速 则 运行中的振动、 温度 忽高忽低引起热胀冷缩等会使铁芯 的夹 紧螺 而异 , 而且它 的振动值多半没有再现性。把转 子拆 卸开来 用肉眼观察 栓、 直流电动机磁极的安装螺栓等松动 , 造成铁芯容易振动 . 电磁 噪声 检查 . 并用检查手锤敲击绑带 . 听其声音辨别是否存在 问题 。 增加 。解决的方法是用扳手查 明各紧 固部位的紧 固状态 . 用检修手 锤 2声 音 不 正 常 . 通 电动机发出 的声音 大致可分成 电磁噪声 、 轴承噪声 、 风噪声和 等敲击各有关部分 . 过发出的声音来查明各紧固部件的紧固状态 通 223电 流 不平 衡 .. 其他接触声音等 。 听这些噪声的变化 , 监 在大多数情况下 , 能在事故未 三相异步电动机的电流不平衡与气隙不均匀 的情况相 同 . 生频 发 形成前将其检查 出来 率为 电源 频率 2 的电磁 噪声 电流不平衡 的起 因有 电源 电压 不平 倍 21轴承 噪声 . 线 断线、 短路或者是转子 回路 阻抗不平衡 . 不 良等 接触 注意滚动轴 承声音 的变化 。如果经常监听轴承的声音 . 即使细微 衡 , 圈的接地 、 的声音变化也能辨别 出来 。 听声音时可 以使用在市场上购买 的听音 因此要对这些方面进行检查 监 224谐 波 电 流 .. 棒( 棒的一端安装有共 鸣器 )也可 以使用螺钉旋具或单根金属棒来判 , 近年来 , 用晶闸管 的电力 电子产 品( 应 晶闸管 调速装置等 ) 增多 。 断轴承的声音 电流中含 有许多谐波分量 , 使电源波形畸变 : 异步 电动机 内有谐波 电 21 .. 1正常声音 流流过 , 会使它 的温度上升、 发生电磁噪声 等。 这种不正常 的温度和 电 没有忽高忽低 的金属性连续声音 磁 噪声 同时发生时 , 可用示波器测量电压 、 电流波形检查 出故障 21 .. 2护圈声音 23 子 噪 声 .转 由滚柱或滚珠同护圈旋转所产生轻 的“ 唧哩唧哩” 声音 . 含有 与转 转子 发生的噪声通 常是风扇声 、 电刷摩擦 声 。 偶尔会 发生像敲鼓 速无关的不规则金属声音 。如这种声音在添加润滑脂后变小或消失 . 那样大的声音 。这是在骤然起动 、 停止 , 特别是频繁进行反接制动 、 再 则对运行没有影响 生发电制 动时, 由于它在加 、 减速度时产生转矩 , 使铁芯和轴的配合松 21 .. 3滚柱落下的声音 与键 这是 卧式旋转 电动机 中发生 的 、 在正常运转 时听不见的 、 速低 动 . 严重擦碰而发生 转 2 同工作机械 的连接部分噪声 . 4 时可 听得到 的、 在将要停止时特别清楚 的声音 。产 生这种声音 的原因 2 .联轴器或带轮 的轴瓦与轴的配合太松 .1 4 是, 旋转到位于靠近顶部非负载圈处 的滚柱靠着本 身重力 比仍在 旋转 如果同轴的配合太松 . 由于转矩 的脉动使得联轴器或带轮 与键严 的护 圈早落下来 。壳托样声音对运转无妨碍 重擦碰而发 生噪声。可测定轴 和联 轴器或带轮 的直径尺寸来查 明原 21 “ 吱嘎吱” .4嘎 . 声 尺寸精度测定到 00 mm .1 “ 嘎吱嘎 吱” 声多数是在滚柱轴承内发 出的声音 。 这各声音同负载 因. 2 . 联轴器螺栓 的磨损 、 .2 4 变形 无关 , 它是由于滚柱在非 负载圈 内不规则运行所 产生 . 并且与轴 承的 旦联轴器螺栓的套筒外表面被磨损而变形 . 或者联轴器螺 栓和 径 向间隙及润滑脂 的润滑状态有关 . 长期不使用 的电动机重新开始运
常见的电机故障检测与诊断技术
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常见的电机故障检测与诊断技术电机是现代工业中常用的设备之一,它的运行状态直接关系到工作效率和安全性。
然而,由于各种原因,电机在使用过程中难免会出现各种故障。
为了避免故障对生产的影响,我们需要及时进行故障检测和诊断。
本文将介绍一些常见的电机故障检测与诊断技术。
1. 振动分析技术振动分析是一种常用的电机故障检测技术。
通过分析电机振动信号的频谱特征,可以确定是否存在故障,并进一步判断故障的类型和位置。
例如,当电机轴承损坏时,会产生特定的频率成分,通过振动分析可以检测到这些异常频率信号。
2. 热红外检测技术热红外检测技术利用红外热像仪测量电机表面温度分布的方式来检测故障。
由于电机在故障状态下通常会产生异常的热量,所以通过红外热像仪可以观察到电机表面的温度异常区域。
例如,当电机绕组存在接触不良或者绝缘损坏时,会产生过热现象,通过热红外检测可以及时发现这些问题。
3. 声音分析技术声音分析是一种通过分析电机运行时产生的声音信号来诊断故障的方法。
由于电机在故障状态下会产生不同于正常运行的声音,通过声音分析可以判断电机是否存在异常。
例如,当电机轴承磨损时,会产生明显的噪音,通过声音分析可以识别和定位轴承故障。
4. 绕组电阻测量技术绕组电阻测量是一种简单而有效的电机故障检测技术。
通过测量电机绕组的电阻值,可以判断绕组是否存在断路、接触不良或者绝缘破损等故障。
绕组电阻测量可以快速判断电机故障,并进行相应的修复。
5. 绝缘电阻测试技术电机的绝缘状态是其正常运行的基础。
绝缘电阻测试技术通过测量电机的绝缘电阻值来判断绝缘状态是否合格。
当绝缘电阻值低于规定标准时,说明电机存在绝缘故障,需要及时进行修复。
绝缘电阻测试可用于预防意外事故的发生。
6. 相电压和相电流不平衡检测技术电机在正常运行时,相电压和相电流应该是平衡的。
当出现相电压或者相电流不平衡时,说明电机存在故障。
通过检测电机的相电压和相电流可以判断是否存在不平衡,并进一步诊断故障的原因。
设备震动故障诊断分析
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安装、维修
4. 5. 6. 1. 2.
运行操作
3. 4.
5.
故障来源
1. 2. 3. 4. 5.
主要原因
长期运行,转子挠度增大 旋转体局部损坏、脱落或产生裂纹 零、部件磨损、点蚀或腐蚀等 配合面受力劣化,产生过盈不足或松动等, 破坏了配合性质和精度 机器基础沉降不均匀,机器壳体变形
机器恶劣
表2
1
3) 广泛搜集诊断知识,掌握一些常用设备的故障特征 频率和相应的振幅大小。
3. 确定测量参数 经验表明,根据诊断对象振动信号的频率 特征来选择参数。通常的振动测量参数有加速 度、速度和位移。一般按下列原则选用: 低频振动(<10Hz) 采用位移; 中频振动(10-1000Hz)采用速度;
高频振动(>1000Hz) 采用位移。
通常,轴承是监测振动最理想的部位,因为转子 上的振动载荷直接作用在轴承上,并通过轴承把 机器和基础联接成一个整体,因此轴承部位的振 动信号还反映了基础的状况。所以,在无特殊要 求的情况下,轴承是首选测点。如果条件不允许, 也应使测点尽量靠近轴承,以减小测点和轴承之 间的机械阻抗。此外,设备的地脚、机壳、缸体、 进出口管道、阀门、基础等,也是测振的常设测 点。
三. 进行振动测量与信号分析 1. 测量系统
目前,有两种基本的简易振动诊断系统可用于现 场,它们分别代表了 简易诊断发展的不同的发展阶段。 一种是模拟式测振仪所构成的测量系统,一种是以数据 采集器为代表的数字式测振仪所构成的测量系统。 2. 振动测量信号分析
确定了诊断方案以后,根据诊断目的对设备进行 各项相关参数测量。一般来讲,如果现场条件允许,每 个测点都是测量三个方向的振动值。即水平、垂直和轴 向。而且要定点、定时地进行测量,以有利于进行比较。
汽轮发电机振动异常诊断及处理
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汽轮发电机振动异常诊断及处理摘要:汽轮发电机振动异常是一种常见的异常,在发电机工作时可能产生振动异常。
本文首先介绍了振动异常的发生原因,其次讨论了它的诊断和处理方法。
最后,我们对汽轮发电机振动异常进行总结,提供了一些建议和引导,以便后续维护和处理。
关键词:汽轮发电机;振动异常;诊断;处理正文:汽轮发电机振动异常是汽轮发电机运行中的一个常见异常。
汽轮发电机的振动异常可以从气体流量机构、发电机机壳、轴承、密封装置、发电机定子磁路、转子磁路等几个方面来分析和判断。
气体流量机构的振动异常主要是由于振动干扰造成的,可以通过检查机组供气管道、安装、紧固件等来检查气流机构是否损坏,如果有缺陷就应该及时维修或更换。
同时,还应该检查流量调节阀的膜片、喷嘴是否损坏,如果有缺陷则应及时维修或更换。
发电机机壳的振动异常主要表现为发电机机壳附近有温度升高、有异常声音和振动等现象。
可以检查发电机机壳的飞轮、定子等是否有灰尘、油污和污渍等,如果有缺陷应及时清洁并进行维护保养。
轴承异常振动可以用浮子技术进行定位检测,如果发现振动异常,可以通过润滑油质量检查、润滑脂质量检查和轴承内部检查等方法确定轴承是否有故障。
如果有缺陷,应及时更换轴承。
密封装置的振动异常可以用试验法、高压泄露测试、脉动测试和影像诊断等密封装置检测方法排查和诊断,如果有缺陷,应及时更换密封装置。
发电机定子磁路和转子磁路的振动异常可以用直流短路试验和动磁场检测等技术排查和诊断,如果有缺陷,应及时维修或更换。
总之,汽轮发电机的振动异常的诊断和处理需要从气体流量机构、发电机机壳、轴承、密封装置、发电机定子磁路、转子磁路及其他几个方面进行分析和判断,以及相应的振动检测方法,最终确定问题,进行振动异常诊断和处理。
在发电机旋转运行过程中,有时会出现轮毂振动异常,主要原因是内圈和外圈之间的轮毂磨损或发电机内部经过振动过大。
轮毂振动异常的排查方法可以通过检测轮毂周围的应力来判断,如果出现轮毂振动异常,可以通过检测发电机轴承、润滑油质量和发电机定子盘等来确定问题,然后可以进行相应的维修和调整处理。
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电机振动异常的识别与诊断:
⑴三相交流电机定子异常产生的电磁振动,三相交流电机在正常运转时,机座上受到一个频率为电网频率2倍的旋转力波的作用,而可能产生振动,振动大小与旋转力波的大小和机座的刚度直接有关。
定子电磁振动异常的原因:
①定子三相磁场不对称,如电网三相电压不平衡。
因接触不良和断线造成单相运行,定子绕组三相不对称等原因,都会造成定子磁场不对称,而产生异常振动。
②定子铁心和定子线圈松动将使定子电磁振动和电磁噪声加大。
③电磁底脚线条松动,相当于机座刚度降低使定子振动增加。
定子电磁振动的特征:
①振动频率为电源频率的2倍,F=2f
②切断电源,电磁振动立即消失
③振动可以在定子机座上和轴承上测得
④振动强度与机座刚度的负载有关
⑵气隙静态偏心引起的电磁力
电机定子中心与转子轴心不重合时,定、转子之间气隙将会出现偏心现象,偏心固定在一个位置上,在一般情况下,气隙偏心误差不超过气隙平均值的上下10%是允许的,过大的偏心值产生很大的单边磁拉力。
气隙静态偏心产生的原因:
①电磁振动频率是电源频率的2倍F=2f。
②振动随偏心值的增大在增加,随负载增大而增加。
③断电后电磁振动消失。
④静态偏心产生的电磁振动与定子异常产生的电磁振动非常相似,难以区别。
⑶气隙动态偏心引起电磁振动
偏心的位置对定子是不固定的,对转子是固定的,因此偏心的位置随转子而转动。
气隙动态偏心产生的原因:
①转子的转轴弯曲
②转子铁心与转轴或轴承不同心。
③转子铁心不圆
气隙动态偏心产生电磁振动的特征;
①转子旋转频率和定子磁场旋转频率的电磁振动都可能出现。
②电磁振动的振幅随时间变化而脉动(振),脉动的频率为2sf,周期为1/2sf
当电动机负载增加,S加大,其脉动节拍加快。
③电动机往往发生与脉动节拍相一致的电磁噪声。
④断电后,电磁振动消失,电磁噪声消失。
⑷转子绕组故障引起的电磁振动。
笼形电机笼条断裂,绕组异步电机由于转子回路电气不平衡都将产生不平衡电磁力。
转子绕组故障产生的原因:
①笼条铸造质量不良,产生断条和高阻。
②笼形转子因频繁起动,电机负载大产生断条或高阻。
③饶式异步电动机的转子绕组回路电气不平衡,产生不平衡电磁力。
④同步电动机磁绕组匝间短路。
转子绕组故障引起电磁振动的特征:
①转子绕组故障引起电磁振动与转子动态偏心产生的电磁振动,波形相似,现象相似,
较难区别,振动频率为f/p ,振幅以2sf的频率在脉动、电动机发生与脉动节拍一致的电磁噪声。
②在空载或轻载时,振动与节拍噪声不明显,当负载增大时,这种振动和噪声随之增加,当负载超过50%时,现象较为明显。
③在定子的一次电流中,也产生脉动变化其脉动节拍频率为2sf。
④在定子电流波形作频谱分析,在频图图中,基频两边出现的边频。
⑤同步电动机励磁绕组但匝间短路,能引起f/p 频率(转频)的电磁振动和噪声,无节拍脉动振动现象与转子不平衡产生的机械振动相似。
⑥断电后,电磁振动和电磁噪声消失。
⑸转子不平衡产生的机械振动;
转子不平衡的原因
①电机转子质量分布不均匀,产生重心位移,与转子中心不同心。
②转子零部件脱落和移位,绝缘收缩造成绕组移位、松动。
③联轴器不平衡,冷却风扇不平衡,皮带轮不平衡。
④冷却风扇与转子表面不均匀积垢。
转子不平衡产生的机械振动特征
①振动频率与转频相等
②振动值随转速增高而加大,与电机负载无关。
③振动值以经向为最大,轴向很小。
当地脚螺丝松动时,电机的转频和电机定子固有频相近时,由于转子不平衡共振将产生异常振动,造成电机结构件的破坏和疲劳。
⑹滑动轴承由于油膜涡动产生振动。
产生的原因:
在轴承比负载较小,轴颈线速度叫高,特别是大型告诉的柔性转子电机中易发生,轴承经过长期运行,间隙变大,或润滑油粘度大,油温低,轴承负载轻等互相造成油膜加厚,轴承油膜动压不稳定而产生振动。
滑动轴承油膜滑动的特征:
①振动频率略低于转子回转频率的Fr的一半,约为0.42―0.48Fr .
②油膜涡动的振动是径向的。
③油膜涡动往往是突然出现的,诊断的方法是油膜涡动偶,改变油的粘度和温度振动就能减轻和消失。
⑺滑动轴承由于油膜振荡产生振动
油膜振荡产生的原因:
油膜振荡产生的原因和油膜涡动的原因相同,也是油膜动压不稳造成的。
当转子回转频率增加时,油膜涡动频率随之增加,两者关系近似保持不变的比值约0.42―0.48之间,当转轴的回转频率达到其一阶临界转速的2倍时,随着转子回转频率的增加,涡动频率将不变,等于转子的一阶临界转频,而与转子回转频率无关,并出现强烈的振动,这种现象为油膜振荡,产生强烈振动的原因是油膜涡动与系统共振,两者相互激励,相互促进的结果。
对油膜振荡来说,除了油膜性质改变以外,转子不平衡量的增加和地脚螺丝的松动都会诱导油膜振荡的发生。
油膜振荡的特征:
①振荡频率等于转子的一阶临界转速,工作转速接近一阶临界转速2倍的大型,告诉柔性转子电机极易发生油膜振荡。
②油膜振荡是径向振动。
③减少转子不平衡,降低润滑油粘度和提高油温,能使油膜振荡消失和减轻。
⑻加工和装配不良产生振动;
产生的原因:
与轴承内孔配合的轴颈和轴肩加工不良或由于轴弯曲等原因,使轴承内圈装配后,其中心线与轴中心线不重合,轴承每转一周,轴承受一次交变的轴向力作用,使轴承产生振动。
振动的特征:
①振动幅值以轴向为最大。
②振动频率与转频相同。
⑼安装时,轴线不对中引起振动;
机组安装后,电机和负载机械的轴心线应该一致相重合,当轴心线不重合时,电动机在运行时就会受到来自联轴器的作用力而产生振动。
不对中分为3种情况。
①轴心线平行不对中(偏心不对中),就是电动机与负载机械轴心线虽然平行,但不重合,存在一个偏心距,随电机转动,其轴伸上就受到一个来自联轴器的一个径向旋转力的作用,使电机产生径向振动,振幅与偏心距大和转速高低有关,频率是转频的2倍。
②轴心线相交不对中,当电动机与负载机械轴心相交时,联轴器的结合面往往出现“张口”现象。
电动机转动时,就会受到联轴器的一个交变的轴向力作用,产生了轴向振动,产生了轴向振动,频率与转频相同。
③轴心线既相交又偏心的不对中:
在实际安装中,以上两种不对中情况往往同时存在,特征如下:
1、径向振动出现1倍频,2倍频振动,2倍频成份大。
2、轴向振动出现1倍频,2倍频,3倍频,转子轴向振动幅值为径向振动的50%以上。
3、轴心线不重合的偏差越大,振动也越大。
4、电动机单独运行时,振动消失。
⑽机械松动引起的振动
机械松动分为结构件松动和转动部件松动。
造成松动的原因:
①由于安装不良和长期磨损,轴承与轴或端盖孔具有较大间隙或过量不足。
风扇和转轴配合松动,转子铁心与轴(或支架)配合松动。
②电机的机座或轴承安装不良,底座不平,地脚螺丝不紧等。
③基础和机座损坏。
机械松动故障引起振动的特征:
①径向振动较大,尤其垂直方向振动大。
②有时含有1/2倍,3/2倍等分数频分量。
③时域波形杂乱,有明显的不稳定的非周期信号。
④轴向振动很小或正常。