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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。
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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
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转速/（r/min）
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中心高H（mm）的振动速度最大有效值
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自由悬置状态下测量
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刚性安装
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56≤H≤132
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132≤H≤225
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H>225
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H>400
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600≤n≤1800
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1.8
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1.8
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2.8
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2.8
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800<n≤3600
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1.8
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2.8
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4.5
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2.8
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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。
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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
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故障现象
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故障原因
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检查及处理方法
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1．电压表无指示
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①电机不发电
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按故障2处理
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②电压表电路不通
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检查接线与熔丝，必要时换新品
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③电压表损坏
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换新品
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2．不能发电
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①接线错误
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按线路图检查、纠正
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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
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往往在更换励磁绕组后因接线错误造成，应检查并纠正
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③硅整流元件击穿短路，正反向均导通
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用万用表检查整流元件正反向电阻，替换损坏的元件
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④主发电机励磁绕组断线
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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
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2．不能发电
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⑤主发电机或励磁机各绕组有严重短路
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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
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⑥永久磁铁失磁，不能建压
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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
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3．空载电压太低
（例如：线电压仅
100V左右）
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①励磁机励磁绕组断线
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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
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②主发电机励磁绕组短路
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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
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③自动电压调节器故障
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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
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4．空载电压太高
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①自动电压调节器失控
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励磁机励磁电流太大，检修自动电压调节器
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②整定电压太高
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重新整定电压
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5．励磁机励磁电流太大
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①整流元件中有一个或两个元件断路正反向都不通
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用万用表检查，替换损坏的元件
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②主发电机或励磁机励磁绕组部分短路
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测量每极线圈的直流电阻值，更换有短路故障的线圈
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6．稳态电压调整率差
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①自动电压调节器有故障
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检查并排除故障
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②内燃机及调速器故障
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检查并排除故障
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7．振动大
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①与原动机对接不好
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检查并校正对接，各螺栓紧固后保证发电机与原动机轴线对直并同心
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②转子动平衡不好
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发生在转子重绕后，应找正动平衡
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③主发电机励磁绕组短路
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测每极直流电阻，找出短路，更换线圈
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④轴承损坏
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一般有轴承盖过热现象，更换轴承
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⑤原动机有故障
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检查原动机
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8．转子过热
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①发电机过载
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使负载电流、电压不超过额定值
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②负载功率因数太低
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调整负载，使励磁电流不超过额定值
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③转速太低
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调转速至额定值
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④发电机某绕组有部分短路
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找出短路，纠正或更换线圈
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⑤通风道阻塞
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排除阻碍物，拆开电机，彻底吹清各风道
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9．轴承过热
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①长时间使用轴承磨损过度
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更换轴承
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②润滑油脂质量不好，不同牌号的油脂混杂使用。润滑脂内有杂质。润滑脂装得太多
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除去旧油脂，清洗后换新油脂
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③与原动机对接不好
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严格地对直，找正同心
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