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防爆电机振动现象的解决实例

发布日期:2021年04月16日 信息来源:http://www.nyfbdj.net/ 点击数:

防爆电动机的振动会加速电动机轴承磨损, 使轴承的正常使用寿命大大缩短;由于振动使电机端部绑线松动,造成端部绕组产生相互磨擦,绝缘电阻降低,绝缘寿命缩短,严重时造成绝缘击穿,发生爆炸,带来不可预料的后果。另外,电动机振动会造成所拖动机械的损坏,影响四周设备的正常工作,发出很大的噪声。因此,在防爆电机的使用过程中,应尽可能避免振动及其带来的影响,把振动危害减轻到最低限度。当电机发生振动时,应针对具体情况,逐一分析可能造成振动的原因,找出问题的症结,采取有效的技术措施加以消除。以下给出了一台防爆电机在使用现场发生振动时的分析及处理过程。通过脱离负载空载运转、现场高速动平衡、改变支撑方式等措施,最终使电机振动达到理想状态。

防爆电机

振动实例

乌鲁木齐市某公司的一台增安型防爆电机由 A公司配套B公司的YAKS500-2 6KV 1600 kW 三相高压电动机。在电机运行两年后,该电机在运行时振动加剧,电机基础有明显损伤。如果不及时处理,有可能造成转子扫膛,定子绕组松动, 绝缘破坏产生短路,轴瓦损坏,或者电机基础整体松离现象。无论哪一种现象,都会给设备的正常运行和生产造成严重影响。

现场观察,发现电机基础下部是设备供油油站,支撑十分薄弱,支撑位置远离电机端板。

对电机带负载运行的幅值和频谱进行测试, 取得负载状态下电机各测点幅值和频谱特征信息,见表1。电机的底脚测量(垂直)数据见表2。

1电机各测点幅值和频谱特征 mm/s

电机各测点幅值和频谱特征

 

2电机底脚测量数据 mm /s

电机底脚测量数据

对电机的基础台板测量(垂直)数据见表3 

3电机基础台板测量数据   mm/s

电机基础台板测量数据

振动原因分析与处理

通过对上述现场监测数据分析,可初步得到如下判断:

1)非驱动动端的基础有松动,需要进一步的加固;

2)电机地脚有较大的悬垂,造成真正支撑位置与需要支撑的悬垂位置有较大的振动差值,需要进一步加强电机地脚的支撑;

3)根据电机当前的振动状态及转子之前做过低速动平衡,判断电机可能存在一定的不平衡量,需要高速动平衡来解决。

建议进行空载状态下的动态测量:停机后与负载脱离,对空载运行的电机进行幅值和频谱分析(有键相),取得空载状态下电机各测点幅值和频谱特征信息。

将电机吊离原基础,并完成如下工作,以便于电机的现场高速动平衡:

1)电机放置在专门划定的平整水泥地面上,保证电机各底脚承受可靠支撑,保证周围没有强烈的振动源;

2)将电机底脚用4块300, mm x 400 mm、大小5 mm厚的胶皮支撑;

3)电机接临时进出油路、高压过渡电缆、轴承测温保护等装置;

4)取下电机的水冷却器;

5)拆除电机内风路的挡风板,以方便加重;

6)确定平衡环槽无封闭,使加重成为可能。如果封闭,需要取出之前所加的平衡块(必要时要抽转子处理);

7)固定键相标志;

8)机壳可靠接地,以保证设备和人身安全。

具备启车条件后,测量振动数据如下:

驱动端水平3.8/191°,

非驱动端水平3.7/200°

振动幅值很大,而且主要以1X倍频为主,判 断电机存在不平衡量,决定现场动平衡。

平衡过程共启车三次,数据如下:

一次初始振动 驱动端水平3.8  10.61/191

非驱动端水平3.7  10.08/200

二次振动标定112 g/0o,得到振动数值如下:

驱动端水平2.8  7.8/251

非驱动端水平2.7  7.2/264

经计算须加122 g/44°,实加驱动端58g/44°, 非驱动端54 g/44°o

第三次启车后测量振动如表4所示:

4动平衡后电机的幅值和频谱特征     mm/s

动平衡后电机的幅值和频谱特征

 

考虑到电机在弹性垫上,平衡数据理想,平衡就此结束。

电机装回原基础,带负载运行振动情况有明显改善。通过对检测数据分析,虽然处理后的振动效果改善很多,但距国家的标准规定还有差距。 鉴于该设备经过几个月的异常振动运行,电机基础的根基可能受到伤害,如不进行彻底处理,有可能造成设备基础松离现象。于是决定采取隔振法消除共振现象,用5 mm厚胶皮裁成16块150 mm x 400 mm长条,两块叠在一起,共分8组,垫在电机底座与底座之间,形成缓冲隔振垫。开机试车检测,并满负荷运行。经现场测量,最大振动烈度效果理想。无论是空载还是负载情况, 其振动值都小于国家标准。至此,电动机异常振动现象彻底消除。

造成设备异常振动的原因通常很复杂,判断起来必须对系统进行综合分析,找出产生异常振动的可能原因,逐项排除,如果急于定论,往往事倍功半,给企业或厂家造成不必要的损失。

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