无轴承电机研究论文

2022-05-09

以下是小编精心整理的《无轴承电机研究论文(精选3篇)》相关资料,欢迎阅读!摘要:在现场SL1500机组运行中,部分1.5MW双馈风力发电机多次出现轴承电蚀、发电机转子绕组对地击穿等故障。

无轴承电机研究论文 篇1:

轴承装配工艺对电机噪声、振动的影响研究

摘要:电机轴承是支撑电机正常运行的核心部件之一,轴承装配效果会在一定程度上影响电机的运行质量,装配不佳会导致噪声、振动问题的出现,进而对电机的运行造成影响。本文是对本公司为澳大利亚Cleanspace公司生产的系列微型风扇的电机轴承装配进行研究,并对装配工艺给电机噪声、振动的影响提出看法,为关注电机轴承装配的同行提供参考。

关键词:电机轴承;轴承装配;电机噪声;电机振动

引言:电机轴承工作时产生的噪声和振动是影响电机工作质量的关键,通过对风扇电机轴承装配的研究,在保证电机运行效果的同时避免因为噪声和振动过大而降低质量。因此,有必要对轴承装配工艺给噪声、振动带来的影响进行研究,让电机在运行时发挥应有的价值。

一、轴承装配工艺对噪声、振动的影响

风扇运行效果与电机息息相关,对于风扇而言,即使能够满足检测的要求,不存在结构偏差、公差配合不良等情况,电机轴承装配也会在一定程度上影响到电机的噪声与振动,并影响到电机的正常运行,严重时甚至还会导致使用寿命缩减。本人以为,只有合适轴承的装配,才能够避免电机在工作时出现较大的噪声、振动状况。

为了达到减少噪声、振动的效果,就需要重点注意轴承安装,利用合理的安装手法、步骤来提高安装质量。为了判断轴承装配工艺对电机噪声、振动造成的影响,我们选用了不同型号的轴承,用不同的装配方法开展工艺试验,以此来保证轴承和装配方法的正确。试验所采用的试验轴承分别为A与B,A轴承性能指标要略优于B轴承。A轴承的质量振动加速度參数平均值为7.4 m/s2,而B轴承的加速度参数平均值则是4.5 m/s2,两种轴承的装配施工方式各不相同,其中A轴承所采用的是传统的锤击装配工艺,而B轴承采用热套装配。在B轴承装配技术强于A轴承的情况下,A轴承在电机运行时的噪声要略高于B轴承,噪声约高出10.25dB、振动加速度高2.5 m/s2。测试发现,轴承装配工艺在一定程度上影响到电机噪声。为了让测试结果更加充分,在试验阶段额外加入了一个测试环节,即在相同电机类型中对热套装配与锤击装配两种轴承装配方式进行对比。

最终结果为,热套装配施工下的B轴承其电机运行噪声平均值要略小于锤击装配。因为装配方式的不同,质量更好的A轴承在运行时其噪声反而更大[1]。

二、电机轴承装配工艺分析

轴承的安装大致可以分为两个阶段,即清洗、安装两个阶段。较为常见的轴承装配方法大致可以分为四种 - 热套、冷压、锤击、外圈压装。在条件允许的情况下,选择适合安装工艺是保证最终装配质量的重中之重。

热套与冷压装配是目前提倡的主要装配方式,而锤击以及外圈压装,则是不提倡的安装方式,因为此类安装将会在一定程度上影响轴承的使用寿命与工作质量,严重时还将会对其他零部件造成损伤。但是在部分中小型工厂,锤击和外圈压装方式仍然存在。

单纯从电机运行噪声、振动角度出发,热套装配所产生的噪声、振动相对会更小,其次则是冷压。

(一)热套装配工艺

轴承的热套装配时,第一步需要按照相应规范标准添加润滑脂。本公司选用的微型轴承,润滑脂已经由生产厂家预先添加。

将轴承放入烘箱进行加热,在达到一定温度之后要保温处理。只有保温处理后方能后续装配。对于轴承热套装配而言,均匀的加热将会有效避免轴承装配时出现较大的变形,还能让润滑脂在加热时逐渐分布到轴承的沟道、钢球表面,提高表面润滑性。良好的润滑效果将会让装配质量得到保障。而且润滑脂的全面覆盖还能够对噪声、振动提供阻尼效果。

热套装配的核心在于电机轴承的加热方式,以及在加热时的轴承温度控制。烘箱和油槽加热是我国目前常用的方式,其中烘箱的效果优于油槽。因为油槽加热时,即便是密封轴承,矿物油也会逐渐渗透进入轴承内部。电机工作时,轴承会与润滑脂进行持续不断的搅拌混合,润滑脂的原有性能会被破坏。矿物油也会附着在轴承的表面,润滑脂与零件之间的粘附效果会有所减弱,运行时可能将润滑脂甩出,影响到轴承的正常使用导致电机运行噪声、振动变得更加严重。

在加热轴承时,要着重控制温度稳定性和轴承的受热均匀性。加热温度最好控制在100℃以内。加热的持续时间不宜过长。加热的温度要严格控制不超过120℃。在温度超过120℃之后,将产生一系列的负面影响 - 轴承的金相组织将会发生改变、润滑脂的各项性能将会发生改变[2]、微型轴承密封环可能被破坏。

(二)轴承冷压工艺

轴承冷压是较为常见的方式。在装配时,压力直接作用于轴承内圈,将轴承压入到位。相较于热套装配,轴承冷压存在一些劣势。由于施工温度相对较低,无法保证润滑脂与轴承的粘附牢固程度以及在轴承沟道的均匀分布。因此在电机工作时,冷压装配的轴承更加容易将润滑脂甩出。此时轴承沟道与钢球之间可能产生的短时干摩擦,进而导致噪声、振动问题的提高。但在轴承运行一段时间之后,轴承的温度将会逐渐升高,润滑脂会逐渐在沟道均匀分布并形成防护层。因此冷压装配的轴承往往在开机阶段会发生较高的噪声,而在运行一段时间后,噪声就将会逐渐降低。另外,冷压装配施工期间,压装设备上的杂物往往容易进入到电机轴承内部,将会影响到电机工作的稳定性,引发噪声、振动问题的出现。

(三)锤击装配工艺

锤击装配是一种最传统的轴承装配模式。但其产生的噪声、振动会大于热套装配和冷压装配,这是因为用锤敲击将会给轴承内圈带来较大的冲击力,冲击力将会导致承受冲击的轴承沟道波纹被破坏,引发噪声、振动的出现。需要注意的是,锤击装配无法保证轴承内圈在装配时受力的均匀性,所以轴承内圈与轴的结合,可能会出现倾斜的情况。倾斜的轴承内圈在工作时会噪声、振动的出现。而且锤击装配很难控制力度,所以就难以保证轴承装配效果,力度过小无法正常安装,力度过大将会损伤轴承。正因为锤击装配的劣势十分明显,所以应该尽量避免使用这种轴承装配模式。

(四)外圈压装工艺

外圈压装工艺,并不推荐使用。但由于其工艺简单,目前还是有一些小型工厂在使用。外圈压装是将外部压力经由外圈沟道传递至钢球与内圈沟道,所以沟道与钢球可能在压力的作用下出现压伤,将导致噪声、振动的增加。某厂的实验表明,用这种方法施工,电机轴承的内外圈沟道、钢球均出现了物理损伤,工作时的噪音达到了90dB。使用寿命大大降低。因此,这种装配模式同样应该尽量避免使用[3]。

(五)电机轴承清洁

轴承清洁的主要目的为清理防锈剂与脏物。脏物在进入轴承后不仅会导致电机的噪声有所增加,还将会影响到电机运行时的振动稳定性。由于电机轴承的精密度要远远高于普通轴承,赃物进入到轴承沟道之后,将会导致沟道密波波高有所增加,导致噪声、振动的增加。脏物在与钢球、沟道进行紧密接触时,还有可能造成钢球、沟道损坏。因此必须加强轴承清洁。

国内轴承较为常见的防锈剂大致可以分为油剂、水剂以及气相剂三种,即便是同类型轴承也有可能因为厂家的不同而使用不同防锈剂,所以在开展轴承清洁作业时必须了解防锈剂的使用需求,以此来保证清洁效果。

结论:总而言之,电机轴承装配工艺电机工作时的噪声与振动影响较大。为了让电机发挥出应有的工作交能,就必须选择适合装配方法。相信随着更多人了解到轴承装配的重要性,风扇电机的运行质量一定会变得更好。

参考文献:

[1]高俊,韩雪岩,李宏浩,王世伟.安装陶瓷轴承永磁电机振动噪声及空载损耗的测试[J].微电机,2020,53(07):88-91.

[2]芦峰华.试析中小型电机维修过程中轴承噪声及振动的控制[J].数码世界,2019(09):274.

作者:冯勇

无轴承电机研究论文 篇2:

1.5 MW双馈风力发电机技术改造研究

摘   要: 在现场SL1500机组运行中,部分1.5 MW双馈风力发电机多次出现轴承电蚀、发电机转子绕组对地击穿等故障。通过型式试验、解体测绘,对原型发电机设计缺陷进行分析,提出技术改造方案:对于发电机转子,采用优化散热水平、结构设计,提高绝缘可靠性方面的改造;对于发电机轴承,提高抗轴电压能力,优化润滑和装配结构;对于其他缺陷,进行针对性的设计改进。在CNAS认证的型式试验站下进行了评测,结果:相关指标满足国家标准要求,表明发电机轴承故障和转子故障从根源上得以解决。改造方法值得同行参考借鉴。

关键词: 双馈风力发电机;转子绝缘;轴承电蚀;型式试验;CNAS

工业技术创新 URL: http: //www.china-iti.com    DOI: 10.14103/j.issn.2095-8412.2019.04.001

引言

2006年以来,我国风电行业取得快速发展。风电机组主要装机类型有直驱永磁型和双馈型。在风电行业快速发展的同时,这些类型的风电机组在运行期间也暴露出一些质量问题,如叶片断裂、齿轮箱断齿、发电机转子绝缘烧损等[1]。

发电机是风电机组的核心部件,其故障的解决尤为关键。近几年来,以华锐SL1500机组(双馈型)的发电机为典型,很多发动机出现了轴承电蚀、发电机转子绕组对地击穿等故障[2]。针对此,国内风电技术研究者提出了更换绝缘轴承等一系列技术措施[3],但均未系统性地解决故障问题[4]。

国华河北分公司佳鑫、永发风电场(以下简称“国华佳鑫、永发风电场”)自2011年以来投运华锐SL1500机组,其采用1.5 MW天元双馈变速恒频发电系统。为了解决风电机组的故障问题,提高风电机组的运行稳定性及发电效率,降低风电运行成本,本文从设计角度出发,以国华佳鑫、永发风电场为研究对象,对华锐SL1500系列机组发电机存在的问题进行分析,提出具体的解决方案。在方案设计完成后,通过测试验证这些方案的有效性。最后,将通过测试并验证可行的解决方案进行推广,通过改造前后风电场运行数据的对比,验证方案的可操作性。

1  原型发电机分析与改造设想

国华佳鑫、永发风电场华锐SL1500机组的1.5 MW天元双馈风力发电机(以下简称“1.5 MW双馈风力发电机”)结构示意图如图1所示。该机型发电机自2011年运行至今,发电机轴承故障较多,其中2014年转子绕组对地绝缘击穿故障次数占比超过10%。通过型式试验、解体测绘对其设计缺陷进行分析,提出改造设想。

1.1  原型机型式试验

国华河北分公司1.5 MW双馈风力发电机转子绕组温升高(电阻法,约121.6 K),定子绕组温度为86 K。发电机转子绕组温升值高出H级绝缘F级考核标准。

1.2  原型机解体测绘

结合国华佳鑫、永发风电场1.5 MW双馈风力发电机故障统计数据,经解体测绘得知:

(1)在采用的绝缘轴承结构中,前后绝缘轴承外圈未得以有效固定;在运行中,绝缘轴承外圈可轴向自由窜动,致使频繁出现轴承疲劳损伤等故障;

(2)轴承室结构设计不合理,轴承润滑油路长,油路堵塞故障频发;

(3)轴承PT100埋置远离轴承室,不能有效监控轴承的实际温升;

(4)转子为散嵌结构,线圈端部未有效固定,端部线圈与支架存在位移变化,可引发转子绝缘击穿故障;

(5)转子铁心长,转子通风孔数量及通风直径小,冷却风扇侧未有效优化风路结构,转子冷却风扇处存在风路自循环缺陷;

(6)定子为散嵌结构,线圈两端端部未进行有效固定,定子绝缘击穿风险系数高,PT100埋置在定子线圈表面位置,不利于监控定子温升状况。

1.3  原型机存在的设计缺陷分析

(1)发电机转子结构设计不合理。高速旋转转子采用散嵌绕组结构,且端部固定不牢。散嵌绕组在高速旋转下端部易产生位移变化,导致发电机转子不平衡量大,发电机运行时振动异常,线圈端部绝缘出现撕裂现象,引发发电机转子绝缘击穿故障。

(2)发电机转子通风结构设计不合理。发电机转子通风道风阻大,内风路离心风扇提供的风压不够,导致内风路风速小,影响发电机通风散热,导致发电机转子温升高(根据章节1.1,转子绕组温升约121.6 K)。发电机绕组温升高将缩短发电机绝缘使用寿命,从而加剧转子绝缘故障。

(3)发电机轴承润滑结构不合理。轴承润滑结构紧凑,润滑油路阻力大,致使润滑不畅,影响发电机轴承散热。发电机转子温升高,必然加剧提升发电机轴承温升,从而引发发电机轴承故障。

(4)发电机滑环系统设计不合理。国华永发风电场1.5 MW双馈风力发电机采用每相2个相碳刷滑环结构。发电机在额定运行时,相碳刷承受的电密较大,相碳刷对滑环打火放电,导致发电机滑环系统烧损。

(5)发电机不平衡量大。转子动平衡是在风扇安装前完成的,风扇安装后无平衡块安装位,无法保证不平衡量满足要求。

(6)发电机内风扇结构可靠性差。风扇的外形呈锥形,这将导致连接铆钉在风扇旋转时要承受较大的拉力而破损。

1.4  改造设想

通过章节1.1~1.3的分析,国华河北分公司联合江苏中车电机有限公司、内蒙古巨创电气设备有限公司等单位对1.5 MW雙馈风力发电机进行技术改造,具体工作内容包括:发电机转子结构优化设计、发电机轴承结构优化设计和其他结构设计。

2  改进措施

为解决佳鑫、永发风电场1.5 MW双馈风力发电机转子绝缘击穿、轴承电蚀及疲劳损伤等故障,通过认真分析,联合江苏中车电机有限公司、内蒙古巨创电气设备有限公司等单位,从发电机结构设计、制造工艺等多角度进行优化设计,保留原型机可用部分,最大限度优化发电机性能,从根源上解决原型机常见故障。

2.1  发电机转子优化设计

重新设计发电机转子结构,将散嵌绕组结构改为成型绕组结构,在提高发电机结构可靠性的同时,提升转子散热水平,防止发电机转子高温引起转子绝缘材料性能和使用寿命下降,最终起到提升发电机绝缘可靠性的目的[5]。主要从如下几方面进行优化设计。

2.1.1  优化发电机散热水平

(1)优化发电机电磁方案,降低发电机定、转子热负荷,减少发电机损耗;

(2)优化发电机矽钢片,降低转子铁耗;

(3)优化发电机转子冷却风扇,增大内风路风压;

(4)增大发电机转子轴向通风面积,减低风阻;

(5)优化内风路,减低发电机内部风路紊流;

(6)优化发电机风阻特性,提高发电机散热水平。

2.1.2  优化发电机转子结构的可靠性

(1)转子采用开口槽结构设计,采用成型绕组线圈,端部进行无纬带绑扎,提高发电机转子结构可靠性;

(2)通过通风结构设计,减低发电机转子温升,兼以提升发电机绝缘可靠性。

2.1.3  优化转子绝缘可靠性

(1)转子线圈采用H级绝缘结构;

(2)导线采用优质紫铜带,每匝外包有耐电晕聚酰亚胺薄膜补强的少胶云母带;

(3)选用先进的绝缘结构、耐电晕材料,引进真空压力浸漆、旋转烘培技术,确保转子绕组耐变频器过电压的能力。

2.2  发电机轴承结构优化设计

双馈风电机组控制机理决定了发电机转子变频控制。该控制机理必然使得发电机转轴上产生高频轴电压,而轴电压本质上是共模电压的一部分,对双馈电机危害巨大[6]。发电机定子铁芯组合缝、定子硅钢片接缝、定子与转子空气间隙不均匀等,往往会造成发电机的磁路不对称。发电机主轴在这种不对称的磁场中旋转,会形成轴电流、轴电压。由于发电机转子和轴承、大地所构成的回路阻抗很小,轴电流密度一旦超过0.2 A/cm2,就可能形成很大的轴电流,对轴承造成击穿放电,乃至电击侵蚀。因此,双馈风力发电机轴电压抑制不当,将导致发电机轴承批量发生电蚀故障。结合双馈风力发电机组工作原理,在对1.5 MW双馈风力发电机进行优化设计时,重点关注轴电压的释放,以提高发电机轴承抗轴电压能力;优化发电机轴承润滑结构,避免轴承运行时因润滑不当引起高温,以减低轴承疲劳损伤。

2.2.1  提高发电机轴承抗轴电压能力

(1)进行发电机轴承选型设计。计算得到发电机轴承使用寿命为不低于20年;轴承为非绝缘轴承(FAG/SKF),采用进口件轴承,确保轴承质量可靠性。

(2)将绝缘轴承结构改为绝缘端盖结构(如图2所示)。绝缘体将端盖与轴承座隔离,阻断轴电流的途径。采用绝缘端盖结构可提升发电机转轴对地绝缘性能,确保发电机抗轴承电蚀能力[7]。优化后,绝缘端盖耐压2 000 V(DC),对地绝缘电阻≥1 MΩ。

(3)传动端增加接地装置。通过转轴有效接地,释放发电机转轴上电压,避免轴电压对轴承的影响。

2.2.2  优化轴承润滑和轴承装配结构

(1)重新设计轴承润滑结构。减低轴承润滑通道阻力,确保轴承有效润滑,防止轴承润滑不畅引起的轴承高温疲劳故障。

(2)优化轴承装配结构。增加传动端轴承冷却风扇,减低发电机轴承温升;优化发电机转子通风结构,减低转子温升对轴承的热传导。综合减低轴承温度,有效提升轴承使用寿命。

2.3  其他结构设计

2016年以来,通过对国华佳鑫、永发风电场1.5 MW双馈风力发电机进行解体分析,发现其原型机还存在其他缺陷。为彻底解决有关问题,进行了如下設计改进。

(1)优化滑环系统和滑环室结构。增加每相发电机碳刷数量,提高滑环室内风量,减低滑环电密过大引起的打火故障及碳粉堆积引起的滑环相间短接击穿故障。

(2)将N端绝缘端盖与滑环座分离[5],有效防止N端绝缘端盖积碳短接引起的轴承电蚀故障。

(3)参照GB/T 755要求,重新设计轴承温度传感器安装位置,确保轴承温度监控有效。

(4)在确保发电机效率和电能品质的前提下,增大发电机定、转子气息,减低发电机转子挠度,防止转子挠度大引起的发电机振动异常。

(5)检查发电机定子绕组绝缘性能,结合江苏中车电机有限公司绝缘研发技术,对其定子绝缘使用寿命进行评估,修理中对发电机定子绕组进行补浸器处理,提升发电机定子绕组对地绝缘性能。

(6)清理发电机机座水道残留物,提升发电机机座散热水平。

(7)检查发电机引出电缆线,对其薄弱部分进行更换处理,确保维修后发电机绝缘可靠性。

(8)检查发电机集中润滑器、转速编码器和滑环系统,对其缺陷部分进行维护维修,提升发电机整体质量性能。

(9)三防设计。维修后发电机主要用于内陆,因此其防护条件遵循ISO12944中,C3的防护条件,采用如下的外表面涂敷结构:

① 底漆:环氧富锌底漆,干膜厚度50 μm;

② 中间漆:厚浆环氧漆,干膜厚度100 μm;

③ 面漆:聚氨脂面漆,干膜厚度50 μm。

干膜总厚度不小于200 μm。

3  维修后性能计算

3.1  发电机电磁方案计算

原型机发电机转子槽型为梨形槽,线圈为短距散嵌绕组结构。相较而言,江苏中车电机有限公司1.65 MW双馈风力发电机转子结构都为开口槽,双层短距硬绕组结构,可靠性更高,且工艺成熟,运行经验丰富,故在维修方案中选用之[8]。节距Y按(τ为极距)选择,最大限度地削弱磁势谐波中最强的5次和7次谐波。电磁方案计算结果如表1所示。

通过减低转子热负荷、定子热负荷,减低发电机损耗,确保维修后发电机定、转子温升得以控制。

3.2  发电机通风结构计算

国华佳鑫风电场1.5 MW双馈风力发电机的内风阻主要由机座风道风阻和转子通风孔风阻构成双馈风力发电机。维修后发电机剖面结构示意图如图3所示。

维修后对发电机转子结构进行优化设计,结合发电机通风计算,优化后发电机转子通风得到有效的提升。表2所示是优化前后风阻计算数据。

优化转子结构后,1.5 MW双馈风力发电机风阻明显下降,很大程度上提高了发电机散热水平。

3.3  发电机温升计算

结合国华佳鑫、永发风电场改进后的1.5 MW双馈发电机型式试验数据,为了确保技术改造后发电机转子温升满足设计要求,对发电机进行结构设计时,结合电磁计算和通风结构设计,对发电机定、转子进行温度场计算,得到如表3所示的温升数据。

4 技术改造后发电机性能评测

技术改造后国华永发、佳鑫风电场1.5 MW双馈发电机型式试验评测数据如表4所示。技术改造后的发电机在通过CNAS认定的型式試验站下完成,各项指标均满足发电机国家标准要求。

5  结束语

通过对佳鑫、永发风电场SL1500机型发电机的问题处理,优化了轴承装配结构,减低了轴承电蚀故障;提高了发电机绝缘和结构可靠性,减低了转子绝缘击穿故障;优化了发电机滑环系统结构,减低了滑环系统烧损故障。最终,提高了机组运行的可靠性和稳定性。

技术改造后1.5 MW双馈风力发电机与变流器匹配完好,发电机故障停机时间明显下降,有效保证了风机的年发电量。

参考文献

[1] 曾胜. 双馈式风力发电机运行机理及发展前景[J]. 工业技术创新, 2016, 3(6): 1101-1103.

[2] 钟绍辉, 解京晶. 双馈风力发电机滑环、碳刷故障分析及解决措施探讨[J]. 风能, 2018(8): 100-102.

[3] 马宏忠, 李思源. 双馈风力发电机轴承故障诊断研究现状与发展[J]. 电机与控制应用, 2018, 45(9): 117-122.

[4] 周小艳, 曹国文, 周文才. 双馈风力发电机的绝缘端盖结构改造[J]. 电机技术, 2014(5): 57-58.

[3] 郭贺, 王君艳. 双馈风力发电场的建模及低电压穿越能力探究[J]. 发电设备, 2016, 30(6): 389-394.

[4] 杨璐璐.低压穿越工况下双馈风力发电机早期故障诊断研究[D]. 乌鲁木齐: 新疆大学, 2018.

[5] 谢生清. 高海拔风电机组发电机设计要求[J]. 工业技术创新, 2016, 3(4): 711-714.

[6] 张立鹏, 李忠徽. 双馈风力发电机绕组匝间短路故障诊断综述[J]. 河北电力技术, 2017(5): 32-34.

作者:于建国 边辉 李志刚 阳辉力 程鑫鑫 邓醴陵

无轴承电机研究论文 篇3:

高压电动机轴承的检修和维护探讨

摘要:快速发展的经济,让人们的生活品质得到改良。当前人们对电力系统的要求在不断提高,为满足人们的需要,为人们提供更好的服务,输送更稳定、充足的电能,需要电厂做好电力系统安全性、稳定性管理工作。电厂的运营系统中,高压电机轴承属于很重要的构成,其能否正常运转,直接关系到电力系统运行质量。保障了高压电机轴承稳定性,才能让电力系统正常运营。对此本文将以高压电机轴承为研究对象,从检修的角度分析维护的有效办法。

关键词:高压电动机;电机轴承;电力系统

前言:高压电机在电厂中,是水泵与驱动风机最重要的结构。如果高压电机出现故障和问题,必然会影响发电机组的运行,带给电厂严重的经济效益损失。所以电厂管理时,应提高高压电机轴承检修维护重视度,严格要求每一名工作人员,约束自身行为和操作,让高压电机能够正常运转。

一、高压电机轴承作用

电力系统十分的复杂,有着各种各样的装置和零部件,高压电机轴承是其中很重要的构成。电厂运行期间,如果高压电机轴承有发热和漏油的情况,就会影响电动机组运转,导致发电机工作效率降低。如果问题十分严重,甚至有可能致使高压发动机烧毁[1]。高压发动机故障和下述因素有关:首先有些高压电动机管理人员并没有做好自己本职工作,维护和检修能力不足,监管漏洞比较多。电厂的检修维护力度有限,影响了高压电机轴承的维护质量,高压电机轴承出现严重磨损,引起损坏与故障。电厂运行必须提高高压电机轴承检修维护重视度,将保障其寿命和性能作为基本工作,如发现运行故障,第一时间采取合适的办法处理,避免安全事故和安全隐患发生,让电力企业能够获得更好的发展。

二、常见高压电机轴承故障

(一)烧毁

烧毁问题是高压电动机经常遇到的情况,如果有这样问题出现,大多和系统缺少足够的油有关,结果导致油道堵塞、滤清器堵塞,甚至是轴承供油中断,引发轴承金属和转轴干性摩擦,无法让润滑油及时的散发内部热量,导致轴承最终变形。高压电机轴承如果在这样的情况下运行,必然会让轴承金属直接摩擦和碰撞,提高系统温度,加快润滑油蒸发速度。此时轴承和轴瓦熔到一起,出现轴承烧毁情况[2]。

(二)异常震动

在高压电机轴承当中,异常震动同样也是常见情况。这种问题的出现和没有按照要求与规定安装轴承有关,轴承组件没有办法平衡。为了解决这种问题,需要根据国家标准安装轴承系统。严格要求和管理轴承安装过程是保障高压电机轴承可以正常稳定运转的前提[3]。

(三)磨损及合金脱落

高压电机轴承运行的时候,缺油问题必然会引起轴承金属表面干摩擦情况出现,大面积局部摩擦增加了径向间隔。假设径向间隔超出规定范围,就会影响润滑效果,破坏液体润滑条件,使得磨损问题越来越严重,结果是高压电动机异常振动。应严格控制和管理,以防系统无法正常的运转。假设润滑油出现了大量污染物,同样也会影响轴承系统运行,增加轴承系统磨损速度和磨损面积。这种问题的出现和轴承系统清洁、修理时,没有做好关键部位清理有关,影响了润滑油使用效果。

轴承工作面裂纹与合金断裂是因为,浇筑合金的时候,工作人员失误,融化后合金并不能变成完整整体,所以合金间出现了间隙夹层,发生轴承裂纹情况,成为后续使用轴承的安全隐患,需多加注意。

三、检修维护高压电机轴承的有效方法

(一)提高检修维护重视度

如需更换电厂高压电动机,应充分考虑电动机工作环境、运行情况、工作时间,做好更换时间的研究。假设轴承不运转、轴承跑内圈受损,需第一时间换质量没问题的轴承。更换轴承期间,需要保护好定子线圈。轴承更换的同时,还要更换同端盖油封仪器,以免高温液化油流入线圈内引发短路情况。维护检修高压电机轴承的时候,有必要定期使用油枪为系统进行润滑脂补充。另外还要参考高压电动机情况合理更换轴承。

(二)提高维护检修力度

为了让高压电机轴承能够稳定的运行,最大化发挥高压电机轴承的作用,平时需要提高高压电机轴承检修维护重视度,按照实际情况不断完善与补充检修管理制度,让高压电机轴承能够安全、稳定运行。管理维护期间,需要工作人员按照原有规定不断拓展和延伸,定期添加润滑剂,做好轴承系统检查管理工作,以防轴承系统受损,增加电动机损坏概率。另外有必要根据电厂实际情况,创建完善的检修维护高压电机轴承体系,确保工作人员能够按照规定体系工作,约束每一名工作人员的工作态度和行为,提高检修维护质量。

(三)轴承过热问题的处理

长时间运行,高压电机必然会温度上升,过热问题容易引起很多事故。排除这类故障的关键是先找到故障原因,以此为基础排除故障。如电动机轴承的更换,需要做好轴承润滑油检查,判断其中是否有污染物问题。假设刚更换完轴承就出现了故障,则需要考虑是不是轴承安装有问题,或新安装的轴承质量存在缺陷。维护高压电机轴承的时候,如果发现轴承过热,需要停止电动机运行,先找一找哪些部位发热,进而判断发热原因。绝不能让高压电机轴承长时间保持发热状态。解决故障以后才可以继续使用高压电动机,以防轴承受损。

(四)分离滑动轴承检查

国内很多高压电机轴承为分离滑动轴承,这种轴承结构合理,技术先进,所以使用范围比较广泛。但是这种轴承的检修维护以及使用难度比较高,往往会消耗很多人力和时间,需要定期补充稀油,定期研磨轴瓦。完成研磨工序以后,应做好轴瓦间隙控制,以防发生漏油问题。

(五)提高检修维护水平

高压电机轴承的检修维护,需要工作人员经验丰富,素质较高。用经验与技术判断轴承故障原因,用高超技术规范性安装与更换轴承。电厂有必要定期培训工作人员,提高维护人员技能素质,培养其责任心。电厂应定期创新和研究技术,提高轴承使用效率,最大化电厂经济效益。

结语:高壓电机在电厂中是很重要的装置,其内部轴承能不能稳定、安全、可靠运行,直接关系到电厂的运营能力以及服务水平。电厂需提高高压电机轴承检修维护重视度,延长高压电机轴承寿命,让企业获得更好的发展,为人们提供更可靠、安全的电力资源。

参考文献

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作者:高达 郭丁赫

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