发电机振动大的分析及原因
发布时间：2023-10-14 点击：556
发电机振动大的分析及原因
发电机的振动对于设备的稳定运行有重要的影响，直接关系到企业的安全生产。对产生振动的影响因素进行分析，具有多方面的原因，设计、制造、安装以及后期的管理等，都可能会导致发电机的振动。康明斯公司在本文对发电机影响振动的因素进行分析，为发电机的稳定运行提供基础的理论依据。
发电机振动可能是一个悬而未决问题的关键征兆，如果不加以关注，很可能会造成损坏或加速柴油发电机组的老化。发电机振动的原因包括不平衡、错位、粘结、松动或磨损等。未解决的发电机振动可能会对生产运行和人员健康产生严重影响，从代价高昂的计划外停机到危及生命等诸多安全问题。
图1 发电机振动状态分析
1、故障现象
机组启动后，交流同步发电机在空载状态下，其轴向、横向振动值超过
表1规定的数值时，说明发电机运行时振动大。
表1 发电机运行时轴向、横向振动限值
转速/（r/min）
中心高h（mm）的振动速度最大有效值
自由悬置状态下测量
刚性安装
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 转子机械不平衡。主要由于未校动平衡或校动平衡精度不符合要求。
② 发电机转子轴承磨损，使其定子、转子之间的气隙不均匀度超过10％，单边磁拉力大而引起同步发电机振动。
③ 轴承精度不良是高速发电机较强的振动源之一。主要表现为轴承内圈或外圈径向偏摆，套圈椭圆度、保持架孔中的间隙过大及滚道表面波纹度或局部表面缺陷。
④ 轴承与转轴或端盖的装配质量不良。
a.轴承与转轴或端盖配合过紧。
b.采用敲击法安装轴承，工艺不正确。
c.轴承使用的润滑脂牌号不对。过稠的润滑脂对滚动体振动的阻尼作用差，而过稀的润滑脂又会造成干摩擦等弊端。
3、处理方法
① 每台发电机的转子均须校正动平衡，要达到图纸规定的动平衡精度。
② 按图纸规定的牌号选用精度合格的轴承。检查定、转子空气隙的不均匀度，调整装配至不均匀度符合要求为止。
③ 按规定的配合精度安装轴承与转轴及端盖。
④ 轴承安装严禁采用敲击法，最好采用烘箱加热轴承的热套法。
⑤ 必须按图纸规定的牌号选用润滑脂。
以上详细分析了无刷交流同步发电机的常见故障现象、故障原因、检查及处理方法。为了便于柴油发电机组使用维修人员方便快捷地查找故障点，下面以表格的形式列出无刷交流同步发电机的常见故障现象、故障原因、检查及处理方法，如表2所示，供柴油发电机组使用维修人员在平时的工作过程中参考使用。
柴油发电机组的隔振系统性能
表2 无刷交流同步发电机常见故障及其处理方法
故障现象
故障原因
检查及处理方法
1．电压表无指示
①电机不发电
按故障2处理
②电压表电路不通
检查接线与熔丝，必要时换新品
③电压表损坏
换新品
2．不能发电
①接线错误
按线路图检查、纠正
②主发电机或励磁机的励磁绕组接错，造成极性不对。励磁机励磁电流极性与永久磁铁的极性不匹配
往往在更换励磁绕组后因接线错误造成，应检查并纠正
③硅整流元件击穿短路，正反向均导通
用万用表检查整流元件正反向电阻，替换损坏的元件
④主发电机励磁绕组断线
用万用表测主发电机励磁绕组，电阻为无限大，应接通励磁线路
2．不能发电
⑤主发电机或励磁机各绕组有严重短路
电枢绕组短路，一般有明显过热。励磁绕组短路，可用其直流电阻值来判定。更换损坏的绕组
⑥永久磁铁失磁，不能建压
一般发生在发电机或励磁机故障短路后，应将永久磁铁重新充磁。或用6v电瓶充磁建压
3．空载电压太低
（例如：线电压仅
100v左右）
①励磁机励磁绕组断线
检查励磁机励磁绕组电阻应为无限大，更换断线线圈或接通线圈回路
②主发电机励磁绕组短路
励磁机励磁绕组电流很大。主发电机励磁绕组有严重发热，振动增大，励磁绕组直流电阻比正常值小许多。更换短路线圈
③自动电压调节器故障
在额定转速下，测量自动电压调节器输出直流电流的数值，检查该值是否与电机的出厂空载特性相等，检修自动电压调节器
4．空载电压太高
①自动电压调节器失控
励磁机励磁电流太大，检修自动电压调节器
②整定电压太高
重新整定电压
5．励磁机励磁电流太大
①整流元件中有一个或两个元件断路正反向都不通
用万用表检查，替换损坏的元件
②主发电机或励磁机励磁绕组部分短路
测量每极线圈的直流电阻值，更换有短路故障的线圈
6．稳态电压调整率差
①自动电压调节器有故障
检查并排除故障
②内燃机及调速器故障
检查并排除故障
7．振动大
康明斯发电机组为什么这么受欢迎？
大柴油发电机噪音多少分贝,柴油发电机进空气后如何排气
你知道上柴柴油发电机组的正确换机油流程吗？
对于玉柴发电机组散热方式，风冷和水冷哪种好？
你知道如何正确选择柴油发电机组的导风罩和风扇吗？
康明斯柴油机喷油泵调速器的特性和调整方法
柴油发电机曲轴前突缘和扭转减振器的安装
柴油发电机组的燃料供给系统中燃油箱起什么作用？
发电机的振动对于设备的稳定运行有重要的影响，直接关系到企业的安全生产。对产生振动的影响因素进行分析，具有多方面的原因，设计、制造、安装以及后期的管理等，都可能会导致发电机的振动。康明斯公司在本文对发电机影响振动的因素进行分析，为发电机的稳定运行提供基础的理论依据。
发电机振动可能是一个悬而未决问题的关键征兆，如果不加以关注，很可能会造成损坏或加速柴油发电机组的老化。发电机振动的原因包括不平衡、错位、粘结、松动或磨损等。未解决的发电机振动可能会对生产运行和人员健康产生严重影响，从代价高昂的计划外停机到危及生命等诸多安全问题。
图1 发电机振动状态分析
1、故障现象
机组启动后，交流同步发电机在空载状态下，其轴向、横向振动值超过
表1规定的数值时，说明发电机运行时振动大。
表1 发电机运行时轴向、横向振动限值
转速/（r/min）
中心高h（mm）的振动速度最大有效值
自由悬置状态下测量
刚性安装
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 转子机械不平衡。主要由于未校动平衡或校动平衡精度不符合要求。
② 发电机转子轴承磨损，使其定子、转子之间的气隙不均匀度超过10％，单边磁拉力大而引起同步发电机振动。
③ 轴承精度不良是高速发电机较强的振动源之一。主要表现为轴承内圈或外圈径向偏摆，套圈椭圆度、保持架孔中的间隙过大及滚道表面波纹度或局部表面缺陷。
④ 轴承与转轴或端盖的装配质量不良。
a.轴承与转轴或端盖配合过紧。
b.采用敲击法安装轴承，工艺不正确。
c.轴承使用的润滑脂牌号不对。过稠的润滑脂对滚动体振动的阻尼作用差，而过稀的润滑脂又会造成干摩擦等弊端。
3、处理方法
① 每台发电机的转子均须校正动平衡，要达到图纸规定的动平衡精度。
② 按图纸规定的牌号选用精度合格的轴承。检查定、转子空气隙的不均匀度，调整装配至不均匀度符合要求为止。
③ 按规定的配合精度安装轴承与转轴及端盖。
④ 轴承安装严禁采用敲击法，最好采用烘箱加热轴承的热套法。
⑤ 必须按图纸规定的牌号选用润滑脂。
以上详细分析了无刷交流同步发电机的常见故障现象、故障原因、检查及处理方法。为了便于柴油发电机组使用维修人员方便快捷地查找故障点，下面以表格的形式列出无刷交流同步发电机的常见故障现象、故障原因、检查及处理方法，如表2所示，供柴油发电机组使用维修人员在平时的工作过程中参考使用。
柴油发电机组的隔振系统性能
表2 无刷交流同步发电机常见故障及其处理方法
故障现象
故障原因
检查及处理方法
1．电压表无指示
①电机不发电
按故障2处理
②电压表电路不通
检查接线与熔丝，必要时换新品
③电压表损坏
换新品
2．不能发电
①接线错误
按线路图检查、纠正
②主发电机或励磁机的励磁绕组接错，造成极性不对。励磁机励磁电流极性与永久磁铁的极性不匹配
往往在更换励磁绕组后因接线错误造成，应检查并纠正
③硅整流元件击穿短路，正反向均导通
用万用表检查整流元件正反向电阻，替换损坏的元件
④主发电机励磁绕组断线
用万用表测主发电机励磁绕组，电阻为无限大，应接通励磁线路
2．不能发电
⑤主发电机或励磁机各绕组有严重短路
电枢绕组短路，一般有明显过热。励磁绕组短路，可用其直流电阻值来判定。更换损坏的绕组
⑥永久磁铁失磁，不能建压
一般发生在发电机或励磁机故障短路后，应将永久磁铁重新充磁。或用6v电瓶充磁建压
3．空载电压太低
（例如：线电压仅
100v左右）
①励磁机励磁绕组断线
检查励磁机励磁绕组电阻应为无限大，更换断线线圈或接通线圈回路
②主发电机励磁绕组短路
励磁机励磁绕组电流很大。主发电机励磁绕组有严重发热，振动增大，励磁绕组直流电阻比正常值小许多。更换短路线圈
③自动电压调节器故障
在额定转速下，测量自动电压调节器输出直流电流的数值，检查该值是否与电机的出厂空载特性相等，检修自动电压调节器
4．空载电压太高
①自动电压调节器失控
励磁机励磁电流太大，检修自动电压调节器
②整定电压太高
重新整定电压
5．励磁机励磁电流太大
①整流元件中有一个或两个元件断路正反向都不通
用万用表检查，替换损坏的元件
②主发电机或励磁机励磁绕组部分短路
测量每极线圈的直流电阻值，更换有短路故障的线圈
6．稳态电压调整率差
①自动电压调节器有故障
检查并排除故障
②内燃机及调速器故障
检查并排除故障
7．振动大
康明斯发电机组为什么这么受欢迎？
大柴油发电机噪音多少分贝,柴油发电机进空气后如何排气
你知道上柴柴油发电机组的正确换机油流程吗？
对于玉柴发电机组散热方式，风冷和水冷哪种好？
你知道如何正确选择柴油发电机组的导风罩和风扇吗？
康明斯柴油机喷油泵调速器的特性和调整方法
柴油发电机曲轴前突缘和扭转减振器的安装
柴油发电机组的燃料供给系统中燃油箱起什么作用？
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