Y1000型高壓電機(jī)安裝調(diào)整控制要點(diǎn)

劉家川

作者通聯(lián)：中國(guó)燃?xì)鉁u輪研究院 四川江油市豐花園小區(qū)1-1-5-16 621700

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一、引言

電機(jī)安裝質(zhì)量的好壞，直接影響電機(jī)的運(yùn)行安全和使用壽命。電機(jī)安裝調(diào)整主要包括安裝基礎(chǔ)的調(diào)整和準(zhǔn)備、電機(jī)吊裝、軸承座安裝調(diào)整、氣隙調(diào)整、聯(lián)軸器調(diào)整等工作。

二、電機(jī)吊裝和抽芯

Y1000/1430型高壓電機(jī)，轉(zhuǎn)子軸較短。廠房?jī)?nèi)僅有1 臺(tái)單梁吊車，主鉤10t。作為電機(jī)安裝的重要步驟，轉(zhuǎn)子抽芯必不可少。根據(jù)起重設(shè)備和電機(jī)的具體特點(diǎn)，總結(jié)出“橫擔(dān)抽軸法”，操作步驟如下。

根據(jù)需要準(zhǔn)備橫擔(dān)一根（適當(dāng)管徑和長(zhǎng)度的鋼管），將轉(zhuǎn)子主軸端套鋼管，用10t 吊車掛5t 手動(dòng)葫蘆，5t 手動(dòng)葫蘆和鋼絲繩分別掛在橫擔(dān)兩端。再用兩個(gè)3t 手動(dòng)葫蘆分別掛在橫擔(dān)兩端，并分別套在聯(lián)軸器端和假軸鋼管上。用5t和3t 手動(dòng)葫蘆調(diào)整橫擔(dān)平行和定子與轉(zhuǎn)子的間隙，待間隙均勻后移動(dòng)10t 吊車將轉(zhuǎn)子緩緩抽出，如圖1 所示。

采用橫擔(dān)抽軸法提高了轉(zhuǎn)子移動(dòng)過(guò)程中的穩(wěn)定性，如果設(shè)備條件允許，采用主鉤和副鉤配合使用的方法則可以增加穩(wěn)定性。值得注意的是，由于定轉(zhuǎn)子間隙很小，而定子內(nèi)的鐵心、繞組等機(jī)械強(qiáng)度差，操作不當(dāng)將可能帶來(lái)?yè)p傷，因此整個(gè)操作過(guò)程必須小心、緩慢。

圖1 橫擔(dān)抽軸法

三、磁場(chǎng)中心線的調(diào)整

電機(jī)轉(zhuǎn)子在軸承座上調(diào)整就位后，需要對(duì)電機(jī)定轉(zhuǎn)子的相對(duì)位置進(jìn)行調(diào)整，以保證電機(jī)運(yùn)行中磁場(chǎng)中心的重合，避免電機(jī)運(yùn)行起來(lái)后產(chǎn)生軸向串動(dòng)。通常，定轉(zhuǎn)子的幾何中心線即是磁場(chǎng)中心線的重合位置，因此調(diào)整磁場(chǎng)中心線即是調(diào)整定轉(zhuǎn)子的中心位置。實(shí)際調(diào)整工作中，即是使轉(zhuǎn)子與定子兩鐵心端面距離相等，參見(jiàn)圖2，即a=b 時(shí)，表明兩磁場(chǎng)中心線是重合的。

圖2中a）表示 兩磁場(chǎng)中心線重合，b）表示兩磁場(chǎng)中心線不重合。調(diào)整的具體做法是在定轉(zhuǎn)子兩端對(duì)應(yīng)處各選四點(diǎn)，用刻度尺測(cè)量a和b的數(shù)值，用數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)方法判斷定子的移動(dòng)方向和大小。

四、氣隙調(diào)整

在電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子基本就位后，要對(duì)定轉(zhuǎn)子間的氣隙進(jìn)行調(diào)整，使定轉(zhuǎn)子四周氣隙均勻。氣隙調(diào)整得不好，電機(jī)運(yùn)行中振動(dòng)和噪聲大，嚴(yán)重時(shí)可能造成掃膛事故。

首先在定子鐵心兩側(cè)端面按水泵旋轉(zhuǎn)方向（每隔90°）均勻地畫出四點(diǎn)，分別標(biāo)志為a，b，c，d（聯(lián)軸器端）和a′，b′，c′，d′（軸伸端），用塞尺進(jìn)行測(cè)量。然后將轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)90°測(cè)量下一組數(shù)據(jù)。通常要求測(cè)量次數(shù)不少于4次，計(jì)算平均值。氣隙應(yīng)力求均勻，并要求最大值或最小值與平均值之差的絕對(duì)值不超過(guò)平均值的10%。如果不滿足要求就要根據(jù)測(cè)量情況調(diào)整氣隙，具體做法是在定子底座增加或減少墊鐵厚度。

需要注意的是，調(diào)整電機(jī)氣隙時(shí)，要考慮到電機(jī)運(yùn)行起來(lái)后定、轉(zhuǎn)子間氣隙的變化情況。在按照靜態(tài)下測(cè)出的氣隙進(jìn)行調(diào)整時(shí)，還應(yīng)留出電機(jī)運(yùn)行時(shí)因電磁場(chǎng)變化和溫度升高等因素的偏差量，通常情況下冷態(tài)時(shí)上氣隙應(yīng)比下氣隙大0.05mm。同時(shí)還要考慮，測(cè)量電機(jī)氣隙時(shí)轉(zhuǎn)軸在下軸瓦上是靜止?fàn)顟B(tài)，一旦運(yùn)行后，軸頸與軸瓦間要建立起油膜，使轉(zhuǎn)子抬高。油膜厚度一般按0.05mm 考慮，事實(shí)上，除油膜抬高轉(zhuǎn)子之外，還要考慮其他因素，比如，軸瓦的長(zhǎng)期磨損要使轉(zhuǎn)子降低些，另外定子溫度升高膨脹及軸承座的膨脹因素等。因此，調(diào)整氣隙應(yīng)全面考慮各種因素，一般情況下在調(diào)整氣隙時(shí)應(yīng)使上部氣隙比下部氣隙大0.1～0.15mm。另外，由于定轉(zhuǎn)子鐵芯形態(tài)極不規(guī)則，作為鼠籠異步電機(jī)氣隙值往往比較小，比如Y1000/1430型高壓電機(jī)氣隙僅1.5mm，因此氣隙的測(cè)量和調(diào)整需要足夠的耐心和細(xì)致。

圖2 定轉(zhuǎn)子鐵心端面對(duì)齊

圖3 氣隙測(cè)量位置

五、聯(lián)軸器軸心線調(diào)整

電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子安裝調(diào)整就位后，還要考慮到電機(jī)聯(lián)軸器與被拖動(dòng)設(shè)備聯(lián)軸器軸心線重合的問(wèn)題。為使機(jī)組運(yùn)行平穩(wěn)，要求兩個(gè)聯(lián)軸器的端面應(yīng)相互平行，同時(shí)要使被拖動(dòng)設(shè)備轉(zhuǎn)子軸心線的延長(zhǎng)線與電機(jī)轉(zhuǎn)子軸心線的延長(zhǎng)線重合，否則電機(jī)將不能平穩(wěn)工作。

聯(lián)軸器的調(diào)整應(yīng)采用下張口連接方式，這是因?yàn)殡姍C(jī)轉(zhuǎn)子和被拖動(dòng)設(shè)備轉(zhuǎn)子都相當(dāng)重，在重力作用下轉(zhuǎn)軸會(huì)出現(xiàn)不同程度的撓度，撓度大小與電機(jī)轉(zhuǎn)子和被拖動(dòng)設(shè)備自身重量、軸的長(zhǎng)度和直徑有關(guān)。轉(zhuǎn)軸長(zhǎng)度越長(zhǎng)，直徑越細(xì)、重量越重，其撓度越大。所以，兩個(gè)軸往往不能絕對(duì)水平，一般是使兩端的軸瓦稍高些。用塞尺測(cè)量?jī)陕?lián)軸器的軸向間隙，用千分尺測(cè)量徑向間隙。為了盡量減少測(cè)量誤差，應(yīng)將聯(lián)軸器轉(zhuǎn)動(dòng)0°、90°、180°、270°4個(gè)位置分別測(cè)出徑向和軸向間隙。根據(jù)測(cè)量記錄，用數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)方法計(jì)算出軸心線的各向偏差并做相應(yīng)調(diào)整。調(diào)整的原則是兩聯(lián)軸器軸向間隙力求均勻，徑向間隙軸心線重合。對(duì)于滑動(dòng)軸承，在冷態(tài)下測(cè)量時(shí)，要考慮到電機(jī)運(yùn)行后建立起來(lái)的油膜抬高電機(jī)轉(zhuǎn)子的因素。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，在實(shí)際調(diào)整中，當(dāng)電機(jī)聯(lián)軸器的徑向間隙低于被拖動(dòng)設(shè)備聯(lián)軸器0.05mm 時(shí)，運(yùn)行效果較好。需要指出的是，在調(diào)整兩聯(lián)軸器相對(duì)間隙時(shí)，還要考慮負(fù)載的性質(zhì)和運(yùn)行后轉(zhuǎn)子的變化情況。

六、軸電流的防治

對(duì)于大中型電機(jī)軸電流的防治，在電機(jī)安裝調(diào)整工作中是不容忽視的環(huán)節(jié)。由于制造水平的限制，軸電壓的產(chǎn)生是不可避免的，如不采取措施，則有可能在電機(jī)轉(zhuǎn)軸與軸承座間形成軸電流。軸電流對(duì)電機(jī)的運(yùn)行不利，嚴(yán)重的會(huì)造成燒瓦事故。對(duì)于軸電流的防治，通常的做法是在軸承座下安裝絕緣墊板。另外，在軸承座與電機(jī)底板連接處也要有絕緣措施，比如固定螺栓與軸承座連接處要加裝絕緣墊圈。當(dāng)電機(jī)及聯(lián)軸器等調(diào)試合格后，應(yīng)用定位銷釘定位，定位銷釘?shù)氖褂靡矐?yīng)有絕緣措施，比如銷釘與金屬件間加電工紙板隔套，或者直接使用足夠強(qiáng)度的絕緣材料銷釘。總之要切斷軸電流的流通通道，避免軸電流在電機(jī)轉(zhuǎn)軸與底板間形成回路。

七、結(jié)束語(yǔ)

大中型電機(jī)的安裝調(diào)試是一項(xiàng)復(fù)雜而且技術(shù)要求較高的工作。在調(diào)整聯(lián)軸器軸向及徑向間隙時(shí)有可能導(dǎo)致電機(jī)氣隙值的變化，也可能影響到電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)中心位置的變化。同時(shí)在電機(jī)調(diào)試時(shí)還要考慮各相關(guān)量的動(dòng)態(tài)變化，比如電機(jī)和被拖動(dòng)設(shè)備運(yùn)行起來(lái)后可能引起的氣隙值變化等。所以，在實(shí)施電機(jī)安裝調(diào)試前應(yīng)做好充分準(zhǔn)備，統(tǒng)籌考慮，制定科學(xué)合理的操作方案，必要時(shí)還要對(duì)操作人員進(jìn)行相關(guān)培訓(xùn)。