發(fā)電機振動大的分析及原因
發(fā)布時間：2023-10-14 點擊：583
發(fā)電機振動大的分析及原因
發(fā)電機的振動對于設備的穩(wěn)定運行有重要的影響，直接關系到企業(yè)的安全生產(chǎn)。對產(chǎn)生振動的影響因素進行分析，具有多方面的原因，設計、制造、安裝以及后期的管理等，都可能會導致發(fā)電機的振動。康明斯公司在本文對發(fā)電機影響振動的因素進行分析，為發(fā)電機的穩(wěn)定運行提供基礎的理論依據(jù)。
發(fā)電機振動可能是一個懸而未決問題的關鍵征兆，如果不加以關注，很可能會造成損壞或加速柴油發(fā)電機組的老化。發(fā)電機振動的原因包括不平衡、錯位、粘結(jié)、松動或磨損等。未解決的發(fā)電機振動可能會對生產(chǎn)運行和人員健康產(chǎn)生嚴重影響，從代價高昂的計劃外停機到危及生命等諸多安全問題。
圖1 發(fā)電機振動狀態(tài)分析
1、故障現(xiàn)象
機組啟動后，交流同步發(fā)電機在空載狀態(tài)下，其軸向、橫向振動值超過
表1規(guī)定的數(shù)值時，說明發(fā)電機運行時振動大。
表1 發(fā)電機運行時軸向、橫向振動限值
轉(zhuǎn)速/（r/min）
中心高h（mm）的振動速度最大有效值
自由懸置狀態(tài)下測量
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)子機械不平衡。主要由于未校動平衡或校動平衡精度不符合要求。
② 發(fā)電機轉(zhuǎn)子軸承磨損，使其定子、轉(zhuǎn)子之間的氣隙不均勻度超過10％，單邊磁拉力大而引起同步發(fā)電機振動。
③ 軸承精度不良是高速發(fā)電機較強的振動源之一。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)軸或端蓋配合過緊。
b.采用敲擊法安裝軸承，工藝不正確。
c.軸承使用的潤滑脂牌號不對。過稠的潤滑脂對滾動體振動的阻尼作用差，而過稀的潤滑脂又會造成干摩擦等弊端。
3、處理方法
① 每臺發(fā)電機的轉(zhuǎn)子均須校正動平衡，要達到圖紙規(guī)定的動平衡精度。
② 按圖紙規(guī)定的牌號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)定的牌號選用潤滑脂。
以上詳細分析了無刷交流同步發(fā)電機的常見故障現(xiàn)象、故障原因、檢查及處理方法。為了便于柴油發(fā)電機組使用維修人員方便快捷地查找故障點，下面以表格的形式列出無刷交流同步發(fā)電機的常見故障現(xiàn)象、故障原因、檢查及處理方法，如表2所示，供柴油發(fā)電機組使用維修人員在平時的工作過程中參考使用。
柴油發(fā)電機組的隔振系統(tǒng)性能
表2 無刷交流同步發(fā)電機常見故障及其處理方法
故障現(xiàn)象
故障原因
檢查及處理方法
1．電壓表無指示
①電機不發(fā)電
按故障2處理
②電壓表電路不通
檢查接線與熔絲，必要時換新品
③電壓表損壞
換新品
2．不能發(fā)電
①接線錯誤
按線路圖檢查、糾正
②主發(fā)電機或勵磁機的勵磁繞組接錯，造成極性不對。勵磁機勵磁電流極性與永久磁鐵的極性不匹配
往往在更換勵磁繞組后因接線錯誤造成，應檢查并糾正
③硅整流元件擊穿短路，正反向均導通
用萬用表檢查整流元件正反向電阻，替換損壞的元件
④主發(fā)電機勵磁繞組斷線
用萬用表測主發(fā)電機勵磁繞組，電阻為無限大，應接通勵磁線路
2．不能發(fā)電
⑤主發(fā)電機或勵磁機各繞組有嚴重短路
電樞繞組短路，一般有明顯過熱。勵磁繞組短路，可用其直流電阻值來判定。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)電機或勵磁機故障短路后，應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勵磁機勵磁繞組斷線
檢查勵磁機勵磁繞組電阻應為無限大，更換斷線線圈或接通線圈回路
②主發(fā)電機勵磁繞組短路
勵磁機勵磁繞組電流很大。主發(fā)電機勵磁繞組有嚴重發(fā)熱，振動增大，勵磁繞組直流電阻比正常值小許多。更換短路線圈
③自動電壓調(diào)節(jié)器故障
在額定轉(zhuǎn)速下，測量自動電壓調(diào)節(jié)器輸出直流電流的數(shù)值，檢查該值是否與電機的出廠空載特性相等，檢修自動電壓調(diào)節(jié)器
4．空載電壓太高
①自動電壓調(diào)節(jié)器失控
勵磁機勵磁電流太大，檢修自動電壓調(diào)節(jié)器
②整定電壓太高
重新整定電壓
5．勵磁機勵磁電流太大
①整流元件中有一個或兩個元件斷路正反向都不通
用萬用表檢查，替換損壞的元件
②主發(fā)電機或勵磁機勵磁繞組部分短路
測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自動電壓調(diào)節(jié)器有故障
檢查并排除故障
②內(nèi)燃機及調(diào)速器故障
檢查并排除故障
7．振動大
康明斯發(fā)電機組為什么這么受歡迎？
大柴油發(fā)電機噪音多少分貝,柴油發(fā)電機進空氣后如何排氣
你知道上柴柴油發(fā)電機組的正確換機油流程嗎？
對于玉柴發(fā)電機組散熱方式，風冷和水冷哪種好？
你知道如何正確選擇柴油發(fā)電機組的導風罩和風扇嗎？
康明斯柴油機噴油泵調(diào)速器的特性和調(diào)整方法
柴油發(fā)電機曲軸前突緣和扭轉(zhuǎn)減振器的安裝
柴油發(fā)電機組的燃料供給系統(tǒng)中燃油箱起什么作用？
發(fā)電機的振動對于設備的穩(wěn)定運行有重要的影響，直接關系到企業(yè)的安全生產(chǎn)。對產(chǎn)生振動的影響因素進行分析，具有多方面的原因，設計、制造、安裝以及后期的管理等，都可能會導致發(fā)電機的振動。康明斯公司在本文對發(fā)電機影響振動的因素進行分析，為發(fā)電機的穩(wěn)定運行提供基礎的理論依據(jù)。
發(fā)電機振動可能是一個懸而未決問題的關鍵征兆，如果不加以關注，很可能會造成損壞或加速柴油發(fā)電機組的老化。發(fā)電機振動的原因包括不平衡、錯位、粘結(jié)、松動或磨損等。未解決的發(fā)電機振動可能會對生產(chǎn)運行和人員健康產(chǎn)生嚴重影響，從代價高昂的計劃外停機到危及生命等諸多安全問題。
圖1 發(fā)電機振動狀態(tài)分析
1、故障現(xiàn)象
機組啟動后，交流同步發(fā)電機在空載狀態(tài)下，其軸向、橫向振動值超過
表1規(guī)定的數(shù)值時，說明發(fā)電機運行時振動大。
表1 發(fā)電機運行時軸向、橫向振動限值
轉(zhuǎn)速/（r/min）
中心高h（mm）的振動速度最大有效值
自由懸置狀態(tài)下測量
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)子機械不平衡。主要由于未校動平衡或校動平衡精度不符合要求。
② 發(fā)電機轉(zhuǎn)子軸承磨損，使其定子、轉(zhuǎn)子之間的氣隙不均勻度超過10％，單邊磁拉力大而引起同步發(fā)電機振動。
③ 軸承精度不良是高速發(fā)電機較強的振動源之一。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)軸或端蓋配合過緊。
b.采用敲擊法安裝軸承，工藝不正確。
c.軸承使用的潤滑脂牌號不對。過稠的潤滑脂對滾動體振動的阻尼作用差，而過稀的潤滑脂又會造成干摩擦等弊端。
3、處理方法
① 每臺發(fā)電機的轉(zhuǎn)子均須校正動平衡，要達到圖紙規(guī)定的動平衡精度。
② 按圖紙規(guī)定的牌號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)定的牌號選用潤滑脂。
以上詳細分析了無刷交流同步發(fā)電機的常見故障現(xiàn)象、故障原因、檢查及處理方法。為了便于柴油發(fā)電機組使用維修人員方便快捷地查找故障點，下面以表格的形式列出無刷交流同步發(fā)電機的常見故障現(xiàn)象、故障原因、檢查及處理方法，如表2所示，供柴油發(fā)電機組使用維修人員在平時的工作過程中參考使用。
柴油發(fā)電機組的隔振系統(tǒng)性能
表2 無刷交流同步發(fā)電機常見故障及其處理方法
故障現(xiàn)象
故障原因
檢查及處理方法
1．電壓表無指示
①電機不發(fā)電
按故障2處理
②電壓表電路不通
檢查接線與熔絲，必要時換新品
③電壓表損壞
換新品
2．不能發(fā)電
①接線錯誤
按線路圖檢查、糾正
②主發(fā)電機或勵磁機的勵磁繞組接錯，造成極性不對。勵磁機勵磁電流極性與永久磁鐵的極性不匹配
往往在更換勵磁繞組后因接線錯誤造成，應檢查并糾正
③硅整流元件擊穿短路，正反向均導通
用萬用表檢查整流元件正反向電阻，替換損壞的元件
④主發(fā)電機勵磁繞組斷線
用萬用表測主發(fā)電機勵磁繞組，電阻為無限大，應接通勵磁線路
2．不能發(fā)電
⑤主發(fā)電機或勵磁機各繞組有嚴重短路
電樞繞組短路，一般有明顯過熱。勵磁繞組短路，可用其直流電阻值來判定。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)電機或勵磁機故障短路后，應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勵磁機勵磁繞組斷線
檢查勵磁機勵磁繞組電阻應為無限大，更換斷線線圈或接通線圈回路
②主發(fā)電機勵磁繞組短路
勵磁機勵磁繞組電流很大。主發(fā)電機勵磁繞組有嚴重發(fā)熱，振動增大，勵磁繞組直流電阻比正常值小許多。更換短路線圈
③自動電壓調(diào)節(jié)器故障
在額定轉(zhuǎn)速下，測量自動電壓調(diào)節(jié)器輸出直流電流的數(shù)值，檢查該值是否與電機的出廠空載特性相等，檢修自動電壓調(diào)節(jié)器
4．空載電壓太高
①自動電壓調(diào)節(jié)器失控
勵磁機勵磁電流太大，檢修自動電壓調(diào)節(jié)器
②整定電壓太高
重新整定電壓
5．勵磁機勵磁電流太大
①整流元件中有一個或兩個元件斷路正反向都不通
用萬用表檢查，替換損壞的元件
②主發(fā)電機或勵磁機勵磁繞組部分短路
測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自動電壓調(diào)節(jié)器有故障
檢查并排除故障
②內(nèi)燃機及調(diào)速器故障
檢查并排除故障
7．振動大
康明斯發(fā)電機組為什么這么受歡迎？
大柴油發(fā)電機噪音多少分貝,柴油發(fā)電機進空氣后如何排氣
你知道上柴柴油發(fā)電機組的正確換機油流程嗎？
對于玉柴發(fā)電機組散熱方式，風冷和水冷哪種好？
你知道如何正確選擇柴油發(fā)電機組的導風罩和風扇嗎？
康明斯柴油機噴油泵調(diào)速器的特性和調(diào)整方法
柴油發(fā)電機曲軸前突緣和扭轉(zhuǎn)減振器的安裝
柴油發(fā)電機組的燃料供給系統(tǒng)中燃油箱起什么作用？