摘要：本文以红河发电公司2号机1号循环水泵出现的缺陷为原型，系统分析大型立式电动机空气间隙不均形成的危害，分析发生的原因及处理方法，为机组维护提供缺陷分析依据和技术参考。
[模型分析]：
设备名称：红河发电厂2号机1号循环水泵电机
设备型号：YL1300-14；安装地点：循环水泵房
生产厂家：上海电机厂额定容量：1300kw额定电压：6000v
额定电流：174A 额定频率：50Hz功率因数：0.762
额定转速：426r/min接线方式：Y 防护等级：IP23
绝缘等级：F级总重量：18550kg出厂编号51259-2
2011年3月16日10时27分，红河项目部电气班在设备正常巡检中发现2号机1号循环水泵电机运行中存在摩擦声，声音从电机下部传出，判断电机内部有摩擦，随即从系统中调电机运行151A，稳定，判断可能为转子下部摆动，电机定转子气隙不均，可能出现定转子摩擦。随即对该电机进行解题检修，检查发现下轴承箱与转子发生摩擦
处理方法：通过数据判断，该缺出现陷的原因为转子整体偏移导致下部轴与轴承箱盖摩擦所致，应发现处理及时，未产生不良影响。松开开上下侧八块导向轴承后，上下侧同时向东侧移动15丝，调整定转子气隙均衡化，调整到轴瓦间隙2-4丝后固定，恢复下轴承箱盖时调整四周间隙均衡，最小不小于0.5mm，后试运正常。
该缺陷是由于定转子气隙不均造成的设备缺陷，其原因单一，下面就该类型问题进行系统的理论分析。
1、影响电机空气间隙的因素分析。
电机定转子空气间隙误差由电机结构尺寸误差和安装过程误差两部分组成，具体可归纳为：（1）定子铁芯椭圆；（2）转子椭圆；（3）电机定子与水泵轴窝不同心；（4）定转子主轴中心不平衡，即定子轴线线与推力瓦安装面不垂直；（5）主轴定中心偏差。
立式电机定、转子间的空气间隙是安装中的重要技术参数之一。空气问隙不均，偏差过大，则电磁效率降低，定子四周对转子的磁拉力不等，气隙小的方位磁拉力大，导轴承磨损加重，影响机组稳定性和。一般规定，定转子各半径对平均半径偏差在±5%为合格，泵轴与轴窝中心偏差应在0.04mm内，转子轴线与固定部分偏差应在0.02mm/m，各项偏差在允许范围内时，由于叠加效应，积累误差仍肯能超过偏差允许值10%。所以在安装中，注意使分步误差对空气间隙的影响相互抵消，可获得更高的安装质量。
2、泵房地基倾斜对空气间隙的影响
地基下沉因地基应力分布不均，发生不均匀沉陷，地基不均匀沉陷在一定时间后达到稳定。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆沉降稳定时间主要与地基土质有关，砂性土沉陷在土建施工期即基本完成，对机组安装无影响；粘性土沉陷时间较长，与土的压缩性有关，压缩性高的沉陷时间长，机组安装过程中及安装后一段时间内，地基倾斜继续增加，机组固定部分垂直同心变为倾斜同心，电机层相对水泵端面倾斜值有数毫米。如机组固定部分垂直同心不能满足要求。在此状态下调镜板水平，轴线处于铅直位置，主轴定中心后，上部转子不在定子中部，造成空气间隙不均。有以下几种解决方法：
（1）倾斜值不大时，由此产生的对导轴承的径向压力很小，不必处理。但大修安装时应调镜板不水平，使轴线倾斜值等于固定部分中心线倾斜值，方向一致；
（2）初次安装对地基不均匀沉陷作出估算，使机组固定部分和转子倾斜部分同心，保证沉陷稳定后基本垂直同心。
3、定子圆度和同心测量调整
电机定子在制造、运输和组装过程中铁芯容易变形失圆。定子失圆后造成空气闻隙不均，直径大的方位间隙大，直径小的方位间隙小。若定子与水泵不同心（错位），主轴定中心后，泵轴颈处于轴窝中心，转子不在定子中部，造成空气间隙不均。
定子圆度和同心一般用电气回路法测量，其测量原理为：平板式传感器与电机的磁极构成一个电容器，传感器本身是电容的一个极，另一个极则是发电机的磁极。当电容器的两个极板面积一定，且两极板之间的介电常数一定时，两极板间的电容值大小就只与两极板间的距离有关。平板式电容传感器就是应用这一原理检测传感到器磁极表面的距离，即发电机空气间隙值。与之匹配的线性化模块，将由传感器检测获得的距离信号转换成标准的4-20mA模拟量电信号输出。平板式电容传感器与电子采集单元相连接，并将采集的模拟量信号送入计算机（ZOOM控制器），通过软件采集数据进行处理、分析和储存，从而得到监测结果。将相对面半径之和进行比较，检查圆度情况。
调整定子时，应防止圆度和同心相互影响。在定子大直径方向相对面用两只千斤顶相向顶推调整圆度，要求两侧推移同步，同为0.5δ，保证定子中心位置不变。直径较大的定子因刚度较小，易产生不规则形状，而不是简单的椭圆。定子周围需多点顶推控制，还行考虑弹性形变的影响。
调整定子不同心，采用单侧顶推时，定子受顶推力和底部摩擦力作用，易产生变形，在顶推方向直径变小，垂直方向直径变大，故需在垂直方向设置两只千斤顶，用百分表监视，控制定子直径增大，若有增大，应将其顶回。平移定子调同心最好采用一侧千斤顶推移、相对面用错位嚣同步拉移的方法，以免定子变形。
4、转子圆度测量调整
转子不圆会造成空气间隙不均，半径大的方位检修小，半径小的方位间隙大。装置只能测量转子磁极突出磁轭侧面的值，若磁轭失圆或与电机轴线不同轴，装置进行测量。
两侧百分表可测出转子直径变化情况，中间百分表可测出导向轴承径向间隙变化，两侧百分表读数减去或加上中间百分表读数，可得出转子半径变化情况，并可相互校核。还有一种方法（现场常用）是，安装时将转子吊入定子内，调平推力瓦，调上导轴承检修至0.02-0.04mm盘车测量转子各磁极转至定子某一固定点的空气间隙值，分析便知转子磁教圆度情况。转子不圆度通过改变磁扳与磁轭间垫木厚度来调整。
5、主轴定中心方法
主轴定中心前，定子与水泵轴窝同心，镜板与轴线垂直，转动部分轴线与固定部分中心线平行但不重合。定中心的目的就是将转动部分推移至固定部分中心，保证空气检修和轴承间隙四周相等，轴线无摆度。方法是松开电机上下侧导向轴承固定螺丝，使电机转子处于垂直自由状态，用塞尺检查四周转子磁极至定子固定部分的间隙，通过上下推力瓦同步讲转子推向间隙较大的方向，最终达到，空气间隙四周相等，转子轴线与定子中心线基本重合。调整上下侧导轴承间隙至0.02-0.04mm固定。
论文作者:郭鹏
论文发表刊物:《电力设备》2018年第34期
论文发表时间:2019/5/20
标签：转子论文; 定子论文; 间隙论文; 电机论文; 空气论文; 轴线论文; 不均论文; 《电力设备》2018年第34期论文;