發(fā)電機(jī)振動(dòng)大的分析及原因
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發(fā)電機(jī)振動(dòng)大的分析及原因
發(fā)電機(jī)的振動(dòng)對(duì)于設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行有重要的影響，直接關(guān)系到企業(yè)的安全生產(chǎn)。對(duì)產(chǎn)生振動(dòng)的影響因素進(jìn)行分析，具有多方面的原因，設(shè)計(jì)、制造、安裝以及后期的管理等，都可能會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)的振動(dòng)。康明斯公司在本文對(duì)發(fā)電機(jī)影響振動(dòng)的因素進(jìn)行分析，為發(fā)電機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行提供基礎(chǔ)的理論依據(jù)。
發(fā)電機(jī)振動(dòng)可能是一個(gè)懸而未決問(wèn)題的關(guān)鍵征兆，如果不加以關(guān)注，很可能會(huì)造成損壞或加速柴油發(fā)電機(jī)組的老化。發(fā)電機(jī)振動(dòng)的原因包括不平衡、錯(cuò)位、粘結(jié)、松動(dòng)或磨損等。未解決的發(fā)電機(jī)振動(dòng)可能會(huì)對(duì)生產(chǎn)運(yùn)行和人員健康產(chǎn)生嚴(yán)重影響，從代價(jià)高昂的計(jì)劃外停機(jī)到危及生命等諸多安全問(wèn)題。
圖1 發(fā)電機(jī)振動(dòng)狀態(tài)分析
1、故障現(xiàn)象
機(jī)組啟動(dòng)后，交流同步發(fā)電機(jī)在空載狀態(tài)下，其軸向、橫向振動(dòng)值超過(guò)
表1規(guī)定的數(shù)值時(shí)，說(shuō)明發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)振動(dòng)大。
表1 發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)軸向、橫向振動(dòng)限值
轉(zhuǎn)速/（r/min）
中心高h(yuǎn)（mm）的振動(dòng)速度最大有效值
自由懸置狀態(tài)下測(cè)量
剛性安裝
56≤h≤132
132≤h≤225
h>225
h>400
600≤n≤1800
1.8
1.8
2.8
2.8
800<n≤3600
1.8
2.8
4.5
2.8
2、故障原因
① 轉(zhuǎn)子機(jī)械不平衡。主要由于未校動(dòng)平衡或校動(dòng)平衡精度不符合要求。
② 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸承磨損，使其定子、轉(zhuǎn)子之間的氣隙不均勻度超過(guò)10％，單邊磁拉力大而引起同步發(fā)電機(jī)振動(dòng)。
③ 軸承精度不良是高速發(fā)電機(jī)較強(qiáng)的振動(dòng)源之一。主要表現(xiàn)為軸承內(nèi)圈或外圈徑向偏擺，套圈橢圓度、保持架孔中的間隙過(guò)大及滾道表面波紋度或局部表面缺陷。
④ 軸承與轉(zhuǎn)軸或端蓋的裝配質(zhì)量不良。
a.軸承與轉(zhuǎn)軸或端蓋配合過(guò)緊。
b.采用敲擊法安裝軸承，工藝不正確。
c.軸承使用的潤(rùn)滑脂牌號(hào)不對(duì)。過(guò)稠的潤(rùn)滑脂對(duì)滾動(dòng)體振動(dòng)的阻尼作用差，而過(guò)稀的潤(rùn)滑脂又會(huì)造成干摩擦等弊端。
3、處理方法
① 每臺(tái)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子均須校正動(dòng)平衡，要達(dá)到圖紙規(guī)定的動(dòng)平衡精度。
② 按圖紙規(guī)定的牌號(hào)選用精度合格的軸承。檢查定、轉(zhuǎn)子空氣隙的不均勻度，調(diào)整裝配至不均勻度符合要求為止。
③ 按規(guī)定的配合精度安裝軸承與轉(zhuǎn)軸及端蓋。
④ 軸承安裝嚴(yán)禁采用敲擊法，最好采用烘箱加熱軸承的熱套法。
⑤ 必須按圖紙規(guī)定的牌號(hào)選用潤(rùn)滑脂。
以上詳細(xì)分析了無(wú)刷交流同步發(fā)電機(jī)的常見(jiàn)故障現(xiàn)象、故障原因、檢查及處理方法。為了便于柴油發(fā)電機(jī)組使用維修人員方便快捷地查找故障點(diǎn)，下面以表格的形式列出無(wú)刷交流同步發(fā)電機(jī)的常見(jiàn)故障現(xiàn)象、故障原因、檢查及處理方法，如表2所示，供柴油發(fā)電機(jī)組使用維修人員在平時(shí)的工作過(guò)程中參考使用。
柴油發(fā)電機(jī)組的隔振系統(tǒng)性能
表2 無(wú)刷交流同步發(fā)電機(jī)常見(jiàn)故障及其處理方法
故障現(xiàn)象
故障原因
檢查及處理方法
1．電壓表無(wú)指示
①電機(jī)不發(fā)電
按故障2處理
②電壓表電路不通
檢查接線與熔絲，必要時(shí)換新品
③電壓表?yè)p壞
換新品
2．不能發(fā)電
①接線錯(cuò)誤
按線路圖檢查、糾正
②主發(fā)電機(jī)或勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁繞組接錯(cuò)，造成極性不對(duì)。勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁電流極性與永久磁鐵的極性不匹配
往往在更換勵(lì)磁繞組后因接線錯(cuò)誤造成，應(yīng)檢查并糾正
③硅整流元件擊穿短路，正反向均導(dǎo)通
用萬(wàn)用表檢查整流元件正反向電阻，替換損壞的元件
④主發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組斷線
用萬(wàn)用表測(cè)主發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組，電阻為無(wú)限大，應(yīng)接通勵(lì)磁線路
2．不能發(fā)電
⑤主發(fā)電機(jī)或勵(lì)磁機(jī)各繞組有嚴(yán)重短路
電樞繞組短路，一般有明顯過(guò)熱。勵(lì)磁繞組短路，可用其直流電阻值來(lái)判定。更換損壞的繞組
⑥永久磁鐵失磁，不能建壓
一般發(fā)生在發(fā)電機(jī)或勵(lì)磁機(jī)故障短路后，應(yīng)將永久磁鐵重新充磁。或用6v電瓶充磁建壓
3．空載電壓太低
（例如：線電壓僅
100v左右）
①勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁繞組斷線
檢查勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁繞組電阻應(yīng)為無(wú)限大，更換斷線線圈或接通線圈回路
②主發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組短路
勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁繞組電流很大。主發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組有嚴(yán)重發(fā)熱，振動(dòng)增大，勵(lì)磁繞組直流電阻比正常值小許多。更換短路線圈
③自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器故障
在額定轉(zhuǎn)速下，測(cè)量自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器輸出直流電流的數(shù)值，檢查該值是否與電機(jī)的出廠空載特性相等，檢修自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器
4．空載電壓太高
①自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器失控
勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁電流太大，檢修自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器
②整定電壓太高
重新整定電壓
5．勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁電流太大
①整流元件中有一個(gè)或兩個(gè)元件斷路正反向都不通
用萬(wàn)用表檢查，替換損壞的元件
②主發(fā)電機(jī)或勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁繞組部分短路
測(cè)量每極線圈的直流電阻值，更換有短路故障的線圈
6．穩(wěn)態(tài)電壓調(diào)整率差
①自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器有故障
檢查并排除故障
②內(nèi)燃機(jī)及調(diào)速器故障
檢查并排除故障
7．振動(dòng)大
康明斯發(fā)電機(jī)組為什么這么受歡迎？
大柴油發(fā)電機(jī)噪音多少分貝,柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)空氣后如何排氣
你知道上柴柴油發(fā)電機(jī)組的正確換機(jī)油流程嗎？
對(duì)于玉柴發(fā)電機(jī)組散熱方式，風(fēng)冷和水冷哪種好？
你知道如何正確選擇柴油發(fā)電機(jī)組的導(dǎo)風(fēng)罩和風(fēng)扇嗎？
康明斯柴油機(jī)噴油泵調(diào)速器的特性和調(diào)整方法
柴油發(fā)電機(jī)曲軸前突緣和扭轉(zhuǎn)減振器的安裝
柴油發(fā)電機(jī)組的燃料供給系統(tǒng)中燃油箱起什么作用？
發(fā)電機(jī)的振動(dòng)對(duì)于設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行有重要的影響，直接關(guān)系到企業(yè)的安全生產(chǎn)。對(duì)產(chǎn)生振動(dòng)的影響因素進(jìn)行分析，具有多方面的原因，設(shè)計(jì)、制造、安裝以及后期的管理等，都可能會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)的振動(dòng)。康明斯公司在本文對(duì)發(fā)電機(jī)影響振動(dòng)的因素進(jìn)行分析，為發(fā)電機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行提供基礎(chǔ)的理論依據(jù)。
發(fā)電機(jī)振動(dòng)可能是一個(gè)懸而未決問(wèn)題的關(guān)鍵征兆，如果不加以關(guān)注，很可能會(huì)造成損壞或加速柴油發(fā)電機(jī)組的老化。發(fā)電機(jī)振動(dòng)的原因包括不平衡、錯(cuò)位、粘結(jié)、松動(dòng)或磨損等。未解決的發(fā)電機(jī)振動(dòng)可能會(huì)對(duì)生產(chǎn)運(yùn)行和人員健康產(chǎn)生嚴(yán)重影響，從代價(jià)高昂的計(jì)劃外停機(jī)到危及生命等諸多安全問(wèn)題。
圖1 發(fā)電機(jī)振動(dòng)狀態(tài)分析
1、故障現(xiàn)象
機(jī)組啟動(dòng)后，交流同步發(fā)電機(jī)在空載狀態(tài)下，其軸向、橫向振動(dòng)值超過(guò)
表1規(guī)定的數(shù)值時(shí)，說(shuō)明發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)振動(dòng)大。
表1 發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)軸向、橫向振動(dòng)限值
轉(zhuǎn)速/（r/min）
中心高h(yuǎn)（mm）的振動(dòng)速度最大有效值
自由懸置狀態(tài)下測(cè)量
剛性安裝
56≤h≤132
132≤h≤225
h>225
h>400
600≤n≤1800
1.8
1.8
2.8
2.8
800<n≤3600
1.8
2.8
4.5
2.8
2、故障原因
① 轉(zhuǎn)子機(jī)械不平衡。主要由于未校動(dòng)平衡或校動(dòng)平衡精度不符合要求。
② 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸承磨損，使其定子、轉(zhuǎn)子之間的氣隙不均勻度超過(guò)10％，單邊磁拉力大而引起同步發(fā)電機(jī)振動(dòng)。
③ 軸承精度不良是高速發(fā)電機(jī)較強(qiáng)的振動(dòng)源之一。主要表現(xiàn)為軸承內(nèi)圈或外圈徑向偏擺，套圈橢圓度、保持架孔中的間隙過(guò)大及滾道表面波紋度或局部表面缺陷。
④ 軸承與轉(zhuǎn)軸或端蓋的裝配質(zhì)量不良。
a.軸承與轉(zhuǎn)軸或端蓋配合過(guò)緊。
b.采用敲擊法安裝軸承，工藝不正確。
c.軸承使用的潤(rùn)滑脂牌號(hào)不對(duì)。過(guò)稠的潤(rùn)滑脂對(duì)滾動(dòng)體振動(dòng)的阻尼作用差，而過(guò)稀的潤(rùn)滑脂又會(huì)造成干摩擦等弊端。
3、處理方法
① 每臺(tái)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子均須校正動(dòng)平衡，要達(dá)到圖紙規(guī)定的動(dòng)平衡精度。
② 按圖紙規(guī)定的牌號(hào)選用精度合格的軸承。檢查定、轉(zhuǎn)子空氣隙的不均勻度，調(diào)整裝配至不均勻度符合要求為止。
③ 按規(guī)定的配合精度安裝軸承與轉(zhuǎn)軸及端蓋。
④ 軸承安裝嚴(yán)禁采用敲擊法，最好采用烘箱加熱軸承的熱套法。
⑤ 必須按圖紙規(guī)定的牌號(hào)選用潤(rùn)滑脂。
以上詳細(xì)分析了無(wú)刷交流同步發(fā)電機(jī)的常見(jiàn)故障現(xiàn)象、故障原因、檢查及處理方法。為了便于柴油發(fā)電機(jī)組使用維修人員方便快捷地查找故障點(diǎn)，下面以表格的形式列出無(wú)刷交流同步發(fā)電機(jī)的常見(jiàn)故障現(xiàn)象、故障原因、檢查及處理方法，如表2所示，供柴油發(fā)電機(jī)組使用維修人員在平時(shí)的工作過(guò)程中參考使用。
柴油發(fā)電機(jī)組的隔振系統(tǒng)性能
表2 無(wú)刷交流同步發(fā)電機(jī)常見(jiàn)故障及其處理方法
故障現(xiàn)象
故障原因
檢查及處理方法
1．電壓表無(wú)指示
①電機(jī)不發(fā)電
按故障2處理
②電壓表電路不通
檢查接線與熔絲，必要時(shí)換新品
③電壓表?yè)p壞
換新品
2．不能發(fā)電
①接線錯(cuò)誤
按線路圖檢查、糾正
②主發(fā)電機(jī)或勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁繞組接錯(cuò)，造成極性不對(duì)。勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁電流極性與永久磁鐵的極性不匹配
往往在更換勵(lì)磁繞組后因接線錯(cuò)誤造成，應(yīng)檢查并糾正
③硅整流元件擊穿短路，正反向均導(dǎo)通
用萬(wàn)用表檢查整流元件正反向電阻，替換損壞的元件
④主發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組斷線
用萬(wàn)用表測(cè)主發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組，電阻為無(wú)限大，應(yīng)接通勵(lì)磁線路
2．不能發(fā)電
⑤主發(fā)電機(jī)或勵(lì)磁機(jī)各繞組有嚴(yán)重短路
電樞繞組短路，一般有明顯過(guò)熱。勵(lì)磁繞組短路，可用其直流電阻值來(lái)判定。更換損壞的繞組
⑥永久磁鐵失磁，不能建壓
一般發(fā)生在發(fā)電機(jī)或勵(lì)磁機(jī)故障短路后，應(yīng)將永久磁鐵重新充磁。或用6v電瓶充磁建壓
3．空載電壓太低
（例如：線電壓僅
100v左右）
①勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁繞組斷線
檢查勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁繞組電阻應(yīng)為無(wú)限大，更換斷線線圈或接通線圈回路
②主發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組短路
勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁繞組電流很大。主發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組有嚴(yán)重發(fā)熱，振動(dòng)增大，勵(lì)磁繞組直流電阻比正常值小許多。更換短路線圈
③自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器故障
在額定轉(zhuǎn)速下，測(cè)量自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器輸出直流電流的數(shù)值，檢查該值是否與電機(jī)的出廠空載特性相等，檢修自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器
4．空載電壓太高
①自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器失控
勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁電流太大，檢修自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器
②整定電壓太高
重新整定電壓
5．勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁電流太大
①整流元件中有一個(gè)或兩個(gè)元件斷路正反向都不通
用萬(wàn)用表檢查，替換損壞的元件
②主發(fā)電機(jī)或勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁繞組部分短路
測(cè)量每極線圈的直流電阻值，更換有短路故障的線圈
6．穩(wěn)態(tài)電壓調(diào)整率差
①自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器有故障
檢查并排除故障
②內(nèi)燃機(jī)及調(diào)速器故障
檢查并排除故障
7．振動(dòng)大
康明斯發(fā)電機(jī)組為什么這么受歡迎？
大柴油發(fā)電機(jī)噪音多少分貝,柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)空氣后如何排氣
你知道上柴柴油發(fā)電機(jī)組的正確換機(jī)油流程嗎？
對(duì)于玉柴發(fā)電機(jī)組散熱方式，風(fēng)冷和水冷哪種好？
你知道如何正確選擇柴油發(fā)電機(jī)組的導(dǎo)風(fēng)罩和風(fēng)扇嗎？
康明斯柴油機(jī)噴油泵調(diào)速器的特性和調(diào)整方法
柴油發(fā)電機(jī)曲軸前突緣和扭轉(zhuǎn)減振器的安裝
柴油發(fā)電機(jī)組的燃料供給系統(tǒng)中燃油箱起什么作用？