Vibrația mașinilor electrice poate apărea din cauza dezechilibrului mecanic al rotoarelor; asimetria forțelor electromagnetice; alinierea incorectă a puțurilor turbinelor și a generatoarelor sau întreruperea acesteia datorată deformărilor termice, precum și pescajul fundației, asamblarea sau uzura improprie a părților cuplajului dintre generator și turbină; uzura sau rularea incorectă a lagărelor, apariția fisurilor la sudarea plăcii de fundație etc.
Vibrația poate avea loc și cu instabilitatea termică a rotorului. Datorită deformării termice înfășurării interturn debitului de gaz defect sau răcire neuniformă prin canale de ventilație are loc încălzirea neuniformă a tamburului rotor circumferențial, ceea ce conduce la o modificare a deformării rotorului și întreruperea liniei elastice a echilibrului. De exemplu, pentru o lungime a rotorului de 8000 mm, diferența de temperatură între generatoarele de bară opuse de numai 2 ° C duce la o deformare a rotorului cu 0,17 mm.
În generatoarele mari bipolare cu rigiditate insuficientă a designului carcasei statorului, vibrațiile statorului pot avea loc cu o frecvență egală cu frecvența dublă a rețelei. O caracteristică caracteristică a unei astfel de vibrații este apariția ei atunci când excitația este aplicată rotorului.
Puternicele turbogeneratoare dimensiunile inelelor de contact și capetele în consolă ale rotorului pe care acestea sunt plasate, sunt crescute, ceea ce provoacă adesea vibratii considerabile ale inelelor de contact ale suplimentar capătul de deviere a rotorului în consolă. În hidrogeneratoarele în anumite moduri de funcționare, vibrațiile pot apărea sub influența fenomenelor de cavitație din turbină.
Pentru viteza rotorului mașini mari, chiar si un dezechilibru mic determină forța centrifugă dezechilibrată semnificativă care creează sarcini dăunătoare asupra rotorului și a lagărului și cauza vibrațiilor acestora. Forța centrifugă, H, care rezultă din dezechilibrul de masă, se determină din următoarea expresie:
unde Q este masa neechilibrată, kg; r este distanța dintre masa neechilibrată și axa de rotație, mm; n este viteza de rotație, rpm.
De exemplu, cu un dezechilibru de 1 kg la o rază de 500 mm și n = 3000 rpm, forța centrifugă va fi de 50.000 N.
Încălcarea balanței unui rotor echilibrat anterior al generatorului poate să apară din cauza unei fixări libere a înfășurării, cu o slăbire a fixării bandajelor sau a inelului de centrare. Cu dezechilibrul mecanic al rotorului, vibrația apare deja pe mașina XX și depinde puțin de modificarea sarcinii.
Asimetria forțelor electromagnetice, care determină vibrarea mașinii, poate apărea ca rezultat al decalajului de aer neuniform sau a aspectului unei închiderii de înfășurare în bobina rotorului.
În cazul unei închideri cu șurub, fluxurile magnetice ale ambelor poli ale mașinii bipolare rămân egale unul cu celălalt.
Fig. 5.11. Distribuția inducției în spațiul aerian:
a - în absența deteriorării rotorului; b - când închiderea este închisă; c - compararea distribuției inducției (cu închiderea cusăturii - linia punctată), r - compararea pătratelor de inducție; d - forțele rezultante care acționează asupra rotogului
dar distribuția inducției magnetice devine asimetrică față de axa transversală a rotorului. În Fig. 5.11 prezintă distribuția de inducție în spațiul unui rotor bipolar, a cărui înfășurare constă doar din șase rotații. Când bucla este închisă, distribuția de inducție în spațiul gol se schimbă, așa cum se arată în Fig. 5.11,6. În acest caz, zonele delimitate de curba de inducție rămân egale una cu cealaltă sub ambii poli, deoarece același flux magnetic trece prin ambii poli (fig.5.11, b). Cu toate acestea, zona de inducție a pătratelor nu sunt egale (fig. 5.11 g), prin care contravenienților egalitate pol de atracție a statorului este proporțională cu pătratul inducției (Fig. 5.11,5). O forță dezechilibrată se va deplasa împreună cu rotorul și va cauza vibrații similare cu cele care apar în prezența masei neechilibrate. Cu cât se apropie mai mult de mijlocul stâlpului, cu cât forțele cu scurtcircuit sunt mai puternice, cu atât este mai mare forța unilaterală care are efect asupra stâlpului și cu atât mai mari vor fi vibrațiile cauzate de acesta.
Unul dintre semnele pe care vibrația a apărut din cauza asimetriei fluxului magnetic cauzat de închiderea cusăturii sau de neuniformitatea decalajului este dependența sa de curentul de excitație. Odată cu excitarea, vibrația dispare complet.
Monitorizarea vibrațiilor turbogeneratoarelor, sincrone. compensatoare și motoare electrice este măsurată prin măsurarea amplitudinii sale pe capacele lagărului în trei direcții: verticală, orizontală-transversală și orizontală-axială. Starea mașinii este evaluată prin vibrarea oricărui rulment aflat în modul cel mai nefavorabil al funcționării sale.
Vibrațiile lagărelor turbogeneratoarelor și ale excitatorilor conectați nu trebuie să depășească:
Viteza nominală de rotație, rev / min. 1500 3000
Amplitudine dublă a vibrațiilor, μm. 50 30
Vibrațiile inelelor de contact ale turbogeneratoarelor, măsurate înainte și după fiecare reparație cu o adâncitură a rotorului, nu trebuie să depășească 200 μm.
Vibrația lagărelor de compensare sincrone cu o viteză nominală de 750-1000 rpm nu trebuie să depășească 80 microni.
La hidrogeneratoare măsurate amplitudinea vibrației superioare și inferioare traversele în trei direcții: verticale, orizontale „aval - amonte“ și orizontală „de sus a clădirii - capătul clădirii“.
Vibrațiile încrucișărilor hidrogeneratoarelor verticale cu rulmenți de ghidaj instalați în ele și rulmenții de hidrogeneratoare orizontale nu trebuie să depășească:
Viteza nominală,
rot / min. Până la 100 Până la 187,5 Până la 375 Până la 750
Amplitudinea dublă a oscilației, mm 0,18 0,15 0,10 0,07
Măsurătorile amplitudinii vibrațiilor se efectuează după instalare, înainte și după reparații majore, periodic la fiecare 3 luni și cu o creștere semnificativă a vibrațiilor.
Pentru a elimina vibrațiile, este în primul rând necesară găsirea cauzei sale, adică izvorul forțelor deranjante. În acest scop, cu o creștere notabilă a vibrațiilor,
Studii de vibrații în cadrul unui program special. În cazul în care măsurătorile efectuate arată că cauza vibrațiilor este produsă de echilibrare a maselor dezechilibrate rotorului, care determină masa de încărcare necesară pentru echilibrarea, și locul de atașare la rotor. Echilibrarea rotoarelor generatoarelor este o operațiune specifică, a cărei implementare este încredințată specialiștilor experimentați în balancing.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: