高壓電機軸承溫度過高與振動異常的處理研究

摘要：電機軸承溫度過高及振動異常會影響高壓電機運行壽命及運行穩定性，所以要及時采取有效的措施，進而保障電動機的安全運行。基于此，本文將分析高壓電動機軸承溫度過高及振動異常的處理策略，以供參考。

關鍵詞：高壓電機;軸承溫度過高;振動異常;處理措施

1軸承溫度過高原因及處理

1.1原因分析

1.1.1電機自身原因

（1）電機軸承損壞、磨損以及軸承潤滑脂過多、過少或者污染老化都可能會引起電機溫度的升高。電機溫度升高時，可打開貯存室蓋板對油脂量和油脂狀態進行檢查：如油脂發黑，清理后則需進行跟蹤觀察;如室內干燥，缺少油脂，需補加適量油脂;如室內油脂偏多，則需清除多余油脂。

（2）電機籠型轉子斷條，電機在額定負載下轉子發熱，會使電機溫升過高。需查明斷條處，并重新補焊。

（3）電機繞組匝間短路或相間短路以及繞組接地，會使電機溫升過高。此類故障需查明繞組故障，重新絕緣處理。

1.1.2溫度監控系統原因

高壓電機溫度由溫度傳感器監控，當傳感器故障時，會報出溫度測量不可信或者傳感器失效故障。此時需檢查電機溫度傳感器外觀是否正常，插頭各針腳是否正常，有無進水、縮針等故障現象，測量傳感器阻值是否正常，并對故障件進行更換。

1.1.3電機通風裝置原因

高壓電機溫度升高故障中，大部分由高壓電機通風裝置問題導致。而這其中，通風裝置入口空氣過濾器堵塞是導致通風量降低的主要因素。高壓電機通風裝置入口空氣器過濾器的過濾方式為阻擋式。通過三層非封閉式圓形管壁組成了過濾風道。到達每個過濾層都會使灰塵雜物被阻擋，被阻擋的灰塵雜物靠自重下落到過濾器底部的集塵槽內。并且由于過濾器內部風道有較窄區域，使較大體積雜物直接被阻擋，但此區域由于狹窄，較容易產生堵塞。

1.2處理策略

由于通風裝置通風量小引起的電機溫度高的特點是同一轉向架的兩個高壓電機會同時報故障，因為同一轉向架上的兩個高壓電機共用一個通風冷卻裝置，可通過這一特點初步判斷高壓電機溫度高的故障原因。高壓電機高壓供電時要求通風機起高速，用風速計對比測量故障高壓電機和正常高壓電機傳動端出風口的風速，如果對比風速明顯偏小，則說明通風量小，基本斷定空氣過濾器發生堵塞，需要及時清潔處理。測量風速對比時需注意選取電機相同位置的出風口作為測量對象

2軸承振動異常原因及處理

2.1原因分析

2.1.1轉子不平衡

由于電機轉子的平衡塊松動會引起的電機振動異常。轉子的機械不平衡可以通過校平衡來加以消除，一般是對2極和4極電機的轉子校動平衡。動平衡校驗的基本原理，是利用轉子轉動時不平衡質量產生的離心力所引起的振動現象找出不平衡的位置和大小，再用加重或減重的方法加以消除。

2.1.2定轉子磁力中心不正對

高壓電機在正常運行過程中，定子與轉子的磁力中心是重合的是對正的，只有這樣，定子和轉子之間才會只存在切向的電磁拉力，而不存在軸向電磁力，故電動機的轉子和定子不會發生軸向位移。如果電機的定轉子磁力中心不對正，必然產生軸向電磁拉力，轉子在該電磁力的作用下會發生軸向移動，如果軸承室沒有太大軸向位移量，軸移動受阻反彈引起振動，定子會將這個軸向電磁拉力轉化給定子外殼與其焊接處，這樣會引起振動。

2.1.3軸承引起的振動滾動

軸承是高壓電機中較強的振動源之一，軸承質量的好壞，對電機振動起著直接影響。通常軸承外圈與端蓋或軸承套間的配合會影響振動的傳播，輕松的推入配合比較有利，配合面處形成的油膜對軸承外圈的振動有阻尼作用，但過松會引起響聲。

2.1.4轉子籠條開焊或斷裂

高壓電動機轉子籠條開焊或斷裂主要發生在電機啟動過程中，籠條所受的應力超過了機械強度。電動機轉子籠條斷裂后，將會造成轉子本來平衡的力偶F1和F2失衡，除產生切向力矩外，還會形成一個合力F使轉子產生偏離軸線的運動而振動。

2.2處理策略

（1）針對轉子質量產生的振動，在電機的大中修中，做好轉子靜平衡和低速動平衡試驗，在電動機啟動后，必要時利用測振平衡議做轉子高速動平衡試驗，盡可能消除轉子質量不平衡因素。

（2）軸承或軸瓦間隙不能太大或太小，應按照檢修規程測量和評價好壞，軸承或軸瓦磨損嚴重時，滾動軸承必須更換，滑動軸承必須重新澆鑄和刮研，電動機端蓋跑套必須進行噴鍍;對于定子鐵芯位移的，應及時返廠重新焊接修理;對于轉子籠條或端環開焊的，應采用先進的裝配方式和焊接工藝。

3實例分析

3.1異常現象

某電機軸承溫度過高及振動異常，經常造成機組被迫減負荷運行。發生了因軸承溫度超限聯跳一次風機，并造成爐膛MFT保護動作的后果，嚴重威脅機組的安全運行。而機組在正常運行時，由于是單臺一次風機，不允許停運，因此只能采用風扇和壓縮空氣對軸承端蓋表面進行吹風冷卻以及在運行中補充少量的潤滑油脂的臨時措施，但效果不是很明顯，沒能從根本上解決問題。發現電機軸承嚴重磨損，潤滑脂變黑，并且摻雜著許多銅粉。更換了同型號的軸承后，經過半個多月的運行，軸承溫度及電機振動再次出現異常，而且情況更加嚴重。

3.2異常原因

經現場檢查，發現風機的軸承、轉子以及風葉沒有明顯的磨損或損壞痕跡，但發現聯軸器的2個對輪有磨損，如圖1所示;用來連接2個對輪的蛇形彈簧片也有磨損痕跡，其中部分蛇形彈簧片以及對輪保持罩均發現有明顯的裂紋。因此綜合分析確定原因為：軸承的對輪及蛇形彈簧片磨損造成裝配不緊密。而電機承軸溫度過高，一方面是由振動引起的，另一方面是由于軸承的型號選擇不當引起的。

圖1聯軸器的對輪磨損

3.3異常解決方案

（1）電機軸伸端和非軸伸端的主受力軸承都改用NU2238C3型軸承。選用C3類型軸承是因為其軸承保持架外圈與軸承外圈的間隙大于2 mm，軸承總間隙在120-180 μm。大游隙的軸承更適合在大功率、高轉速的高壓電機上使用。軸承潤滑油脂仍采用3號鋰基脂。

（2）聯軸器的2對齒輪因磨損嚴重，按原尺寸進行填焊加工，更換蛇形彈簧片以及對輪保護罩。經過上述方法處理后，電機運行一年多，沒有再發生軸承異常發熱和振動超標的情況。這使得機組的健康運行得到有力保證，避免了由于軸承溫度過高及振動異常導致機組降負荷或非計劃停運，提高了機組的運行安全性。

4結語

高壓電機軸承溫度過高及振動異常是輔機設備常見且危害較大的故障，因此，需要加強日常維護檢修，以確保設備的穩定可靠運行。

參考文獻

[1]崔龍妹.兩極高壓感應電機振動問題分析及處理[J].內燃機與配件，2017

[2]姜烈偉.高壓電機軸承溫度過高及振動異常的處理[J].電力安全技術，2017

作者簡介：鐘曉強，性別：男;籍貫：海南昌江;民族：漢;學歷：大專;單位 ：貴州遵輝環保科技有限公司