立式異步雙速水泵電機(jī)軸承振動(dòng)原因分析

張 菁

(上海電氣集團(tuán)上海電機(jī)廠有限公司，上海 200240)

0 引言

工業(yè)上有時(shí)需要電機(jī)能雙速運(yùn)行，例如立式異步雙速水泵電機(jī)就是根據(jù)業(yè)主供水需求，在兩種轉(zhuǎn)速下驅(qū)動(dòng)運(yùn)行水泵負(fù)載。這種一機(jī)兩轉(zhuǎn)速的運(yùn)轉(zhuǎn)方式，可以節(jié)省變頻器的投入、使用和維護(hù)，節(jié)省成本。電機(jī)在設(shè)計(jì)上是可以實(shí)現(xiàn)此種功能的。這類雙速電機(jī)的一個(gè)顯著結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是在一套定子繞組中要分別引出兩套接線方式，且力求每套繞組的接線使電機(jī)的三相磁勢(shì)平衡，并且互成120°，從而合成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。定子繞組為實(shí)現(xiàn)上述功能，需在一套繞組上采用傅里葉波形分解公式將繞組接線分散開(kāi)，由此勢(shì)必造成電機(jī)每極磁勢(shì)非正諧形狀，電機(jī)定、轉(zhuǎn)子中容易產(chǎn)生諧波。產(chǎn)生的諧波轉(zhuǎn)矩容易造成電機(jī)運(yùn)行時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)矩的波動(dòng)。另外，這種接線方式在工藝上無(wú)法保證電機(jī)三相磁勢(shì)絕對(duì)的中心對(duì)稱平衡，因此電機(jī)存在三相磁勢(shì)平衡的離散性概率，產(chǎn)生的振動(dòng)會(huì)成為一個(gè)振動(dòng)激勵(lì)源，嚴(yán)重時(shí)甚至引起轉(zhuǎn)子振動(dòng)超標(biāo)。這是該類型電機(jī)的典型特征。另外，立式雙速水泵電機(jī)在帶水泵負(fù)載運(yùn)行時(shí)，電機(jī)設(shè)計(jì)初始應(yīng)考慮水泵葉片數(shù)、電機(jī)推力軸承受力工況、電機(jī)轉(zhuǎn)速、電機(jī)推力軸承支架結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等問(wèn)題，系統(tǒng)性的設(shè)計(jì)電機(jī)各部件間的組合。根據(jù)某發(fā)電廠循泵立式異步雙速電機(jī)YLKS1800-18P/20P 6 200/4 500 kW 10 kV案例，介紹該電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中遇到的系統(tǒng)性振動(dòng)問(wèn)題及解決方案。

1 電機(jī)運(yùn)行狀況

電動(dòng)機(jī)在出廠試驗(yàn)時(shí)，高速運(yùn)行振速為0.7 mm/s、低速運(yùn)行振速為1.2 mm/s，符合國(guó)標(biāo)GB/T 10068中規(guī)定的≤2.3 mm/s。……