激光三角法測量在電機磁力中心線連續監測與故障診斷中的應用

張澤民

(上海電氣集團上海電機廠有限公司，上海 200240)

0 引言

電機旋轉過程中，沿軸向存在某一平衡位置使得氣隙磁場的磁力線全部垂直于轉軸，而不產生任何軸向分量，稱之為磁力中心線。受限于制造技術的隨機性與離散性，在電機制造過程中不能保證定轉子磁力中心線完全重合，所以在電機啟動和停機過程中，電機轉子相對于機座必然存在一定范圍內的軸向竄動。軸向竄動較大時可能會引起較大的振動、噪聲，嚴重時會影響電機的正常運行和使用壽命。與負載連接時，如果電機磁力中心線不對中量超出規定范圍，可能會導致聯軸器端距變大，從而致使聯軸器膜片長期受軸向拉力，引起疲勞斷裂，進而對電動機軸承或軸承端蓋產生附加軸向力，引起軸承磨損[1]。為避免電機運轉過程中因轉子軸向竄動過大，而產生故障，需嚴格控制電機軸向竄動量。

鑒于加工制造的離散性和隨機性，在電機裝配過程中，要多次反復測量定轉子幾何中心線是否對中。電機裝配完成后，需在空載試驗時測量電機轉子軸向竄動量，以此來驗證定轉子磁力中心線是否對中。為了測量方便，常采用鋼皮尺等工具直接測量電機旋轉狀態下軸伸端鄰近軸肩與軸承端蓋外表面之間的距離，如圖1所示。傳統的測量方法精度較差，很難辨別電機旋轉狀態下的“往復竄動”；為提升測量準確性，測量過程中需要測量人員將直尺盡可能靠近高速旋轉轉子，危險性較高。……