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三相异步电机拍频振荡的处理

2017-06-20 23:35分类:维修电工 阅读:

 

电机拍频振荡是一种分外的振荡,在电机振荡确诊中常碰到,其景象表现为拍频振荡激起空气的动态显着地一刹那间间高,一刹那间间低。由缺点前期或偶尔要素致使的电机拍频振荡,过一段时刻会主动不见,因而易于疏忽(分外对偶尔要素致使的电机拍频振荡),不去细心找要素,这么很简略致使设备寿数缩短,乃至发作缺点。
拍频振荡典型的状况是,当两个振幅一样(A1=A2=A0),初相角也一样(φ1=φ2=φ0),而频率ω1与ω2相差很少的两个简谐振荡叠加时,就发作非简谐振荡,如图1所示。其运动可标明为:
Y=A1sin(ω1t+φ1)+A2sin(ω2t+φ2)
=Asin{[(ω1+ω2)/2]t+φ}
式中:A=2A0cos{[(ω2-ω1)/2]t}。拍频fb等于两个振荡频率差
fb=1/Tb=|ω1-ω2|/(4π)
构成后振荡频率是两个分振荡频率的均匀值,即
f=1/T=(ω1+ω2)/(4π)
振荡的最大振幅与最小振幅别离等于两个振荡振幅之和与差
Amax=A1+A2=2A0;Amin=|A1-A2|=0
由上可见,若电机的作业频率为50Hz,而电机(或机组)某一有些构造给一振荡频率挨近50Hz的调制信号时,电机则发作拍频振荡。
在谱图中,拍频振荡的特征以边带谱反映出来。这两个图是当电机(187.5kW,1800r/min)转子呈现断条而致使拍频振荡时,将电机负载从零添加到100%而得的三维谱图,从图中能够看出,它们都有边带谱的存在,边带是致使拍频振荡的要素。
确诊的办法
设备确诊的办法通常分为精细确诊和简练确诊。精细确诊法首要是指用谱剖析仪对信号进行数据处理、剖析,将作用在荧屏上闪现出来,且能够多种办法闪现出来,很直观,故能从多个视点对同一疑问进行剖析,然后取得较精确的差异定论。用作用进行差异的办法:一是将作用与理论揣度的作用进行比照;二是将作用与设备正常作业时进行比照。经过比照去断定缺点的部位,差异缺点轻重和猜想缺点翻开的趋势。
精细确诊所用的仪器,首要用以微机为基地的确诊体系,跟着低功率大计划集成电路的研制成功,呈现了大容量的便携式数据搜集和剖析一体化仪器,该仪器体积小,既可进行现场数据的搜集、剖析、处理,也可将数据带回实验室与微机联机处理,并且可与一些纷歧样的传感器、专用软件包等构成纷歧样的专家体系,为现场的设备确诊供应强有力的东西。例如,美国IRD公司出产的IRD—890数据搜集/剖析仪,当与电撒播感器、信号适调器、专用软件包可构成电机确诊的专家体系;与光电转速传感器、通道挑选和专用软件包可构成现场动平衡查看的专家体系。
简练确诊是相对精细确诊而言,其运用的仪器简略,如数显式测振仪、测温仪等,这些仪器不能对搜集的数据进行剖析、处理,可是,仪器报价廉价,又能满意对通常设备确诊的需求,一同,触及的知识及阅历易于把握,因而,简练确诊法在设备的现场确诊中运用很广,分外适用于中国如今的设备现场处理。而从阅历这个视点来说,简练确诊又不易,人的要素(如知识、办法、职责心等)显得很首要。
3几个实例
(1)电机轴承要素致使的拍频振荡
缺点发作的设备为从日本进口的鼓风机组,电机类型是TYPE TKKH;FORM FCKW8(30kW,2900r/min);鼓风机类型是C-90×40-5LM4BOB,转速为2900r/min。轴承座A处为外球面轴承,轴承座B处为外球面轴承和角触摸轴承的组合,联轴器为齿圈式联轴器,机组安闲地放在减振胶块上,监测点设A、B及机座6点(在6块减振块上)。
缺点的景象为设备起动后,电机有显着的拍频振荡景象,有较大的一刹那间间高,一刹那间间低的噪声,此噪声在电机作业十几分钟后便不见,但电机噪声稍大,跟着运用日期的添加,一刹那间间高,一刹那间间低的噪声加重且时刻延伸。依据这种景象翻开的单向性,咱们差异这是机械零件损坏致使的,且损坏的零件是电机轴承。由于电机轴承的旋转精度影响电机转子气隙的均匀性,影响整机的振荡状况。电机转子气隙内某一点的运动轨道可如图8所示。电机轴承旋转精度越低,δ值越大,气隙的均匀性越差,由于气隙均匀性差,使得气隙中发作谐波磁通量,其作用是:
①它在定子线圈中发作电流,然后对电源频率进行调制;②定子铁芯发作所谓径向交变激振力,因而致使定子铁芯振荡;③致使磁力(N.I)的改动,因而致使扭矩和速度的改动,使转子和轴发作振荡。另一方而面,电机的首要振荡源是磁场旋转时发作的窄缝谐波振荡,而挑选这种窄缝谐波振荡的发作和强弱的首要要素之一便是电机气隙的均匀性。由于导线是嵌在磁性资料窄缝中的,存在着凸起和缝隙有些,所以定子与转子间的磁通密度线是不均匀的,当磁场旋转时,气隙中的磁力线改动好像多个窄齿的改动,必定致使电磁力的高频谐波,这种高频谐波就致使振荡,该振荡便是窄缝谐波振荡。由此剖析可知,电机轴承旋转精度越低,δ值越大,磁振荡就越大,轴承振荡就加重,轴承旋转精度就进一步下降,这一反响进程为恶性循环。轴承振荡是一个调制信号,当其削弱时,磁振削弱,拍频景象不见和噪声下降。
从轴承光滑机理剖析,轴承的精度低,影响其光滑作用,电机停机时,光滑轴承的极压光滑油膜在较大的程度上遭到损坏,而电机起动时树立极压光滑油膜的时刻也行将长,这就致使开端作业时振荡较大,当极压光滑油膜树立后,光滑状况改进,振荡削弱,其调制造用也随之削弱。
依据上述剖析,挑选替换电机轴承,替换电机承轴时细心查看轴承,发现两个轴承滚珠有环状磨痕。为了保证精度,用油将轴承加温到110℃分配进行设备。替换轴承后,拍频振荡不见,电机噪声下降。替换轴承前后状况监测值别离如表1、表2所示。查看仪器是日本产的1322型数显式测振仪。
(2)光滑维护不妥致使的拍频振荡
光滑维护不妥,会致使电机的拍频振荡。在对日本产的TYPETKHH;FORMFOKW8(23kW,2900r/min)型电机的光滑维护时就发作过此景象。发作的要素为选用大号光滑脂(即阐明书引荐用1#脂,可用2#脂,此刻选用2#脂)并多加光滑脂。拍频振荡是在加脂后不久便呈现,两个多小时后主动不见。这是由于加脂不妥构成前期轴承光滑作用欠好所至。光滑作用是由极压光滑油膜的耐负荷性挑选。极压光滑油膜是光滑脂在抵触副发作间隔光滑时,发作抵触化学反响而构成。抵触化学反响是由间隔光滑条件下抵触发热及抵触面资料应力变形、结晶格子失调、电子外逸而活化、抵触外表催化等归纳作用结束,外逸电子在抵触化学反响中起首要的作用,由于外逸电子具有约83.68kJ/mol能量[2],这种能量给予吸附在金属外表上物质的分子时,则致阴离子活化,而推动抵触化学反响。而外逸电子是在光滑进程中,固体直触摸摸抵触损害或严峻歪变的条件下才调发射,此进程发作许多的热(抵触点在10-1~10μm的小面积,10-4~10-3s的短时刻则可达1000K),致使光滑脂升温,当生成化学反响极压光滑油膜后,跋涉光滑作用,干抵触削减,然后抵触发作的热量削减,防止光滑脂温度过高或处在高温时刻过长,而致使光滑脂功用下降或失效的状况发作。有些商品阐明书中有阐明,指出加光滑脂后一段时刻轴承升温,随后下降,前面比方中的鼓风机商品运用阐明书中就有阐明。由上剖析可见,中选大号脂且加脂量大时,前期的光滑作用欠好(与小号脂比照),是由于散热作用差,构成光滑脂温度过高,使得极压光滑脂光滑油膜耐负荷功用有所下降,轴承的振荡添加,致使电机呈现拍频振荡,当作业一段时刻后,剩下的光滑脂被甩出,改进光滑环境,使极压光滑油膜耐负荷功用得到跋涉,削减轴承振荡,电机的拍频振荡便不见。当呈现拍频振荡后,用日本产的1322型数显式测振仪对电机及有关的设备进行振荡值的查看,没发现反常。依据上述剖析,削减光滑脂的量,拍频振荡就没有呈现过。所以在挑选光滑脂号和加光滑脂的量应留神,其可致使电机发作拍频振荡。

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