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發(fā)電機組的振動的原因是什么呢
江西撫州柴油發(fā)電機組振動原因主要有三種情況:電磁方面原因;機械方面原因;機電混合方面原因。
一、電磁方面的原因
1. 電源方面:三相電壓不平衡,三相電動機缺相運行。
2.定子方面:定子鐵心變橢圓、偏心、松動;定子繞組發(fā)生斷線、接地擊穿、匝間短路、接線錯誤,定子三相電流不平衡。
3.轉(zhuǎn)子故障:轉(zhuǎn)子鐵心變橢圓、偏心、松動。轉(zhuǎn)子籠條與端環(huán)開焊,轉(zhuǎn)子籠條斷裂,繞線錯誤,電刷接觸不良等。
二、機械原因
1.電機本身方面:轉(zhuǎn)子不平衡,轉(zhuǎn)軸彎曲,滑環(huán)變形,定、轉(zhuǎn)子氣隙不均,定、轉(zhuǎn)子磁力中心不一致,軸承故障,基礎(chǔ)安裝不良,機械機構(gòu)強度不夠、共振,地腳螺絲松動,電機風扇損壞。
2.與聯(lián)軸器配合方面:聯(lián)軸器損壞,聯(lián)軸器連接不良,聯(lián)軸器找中心不準,負載機械不平衡,系統(tǒng)共振等。
三、發(fā)電機混合原因
1.發(fā)電機振動往往是氣隙不勻,引起單邊電磁拉力,而單邊電磁拉力又使氣隙進一步增大,這種機電混合作用表現(xiàn)為電機振動。
2.發(fā)電機軸向串動,由于轉(zhuǎn)子本身重力或安裝水平以及磁力中心不對,引起的電磁拉力,造成電機軸向串動,引起電機振動加大,嚴重情況下發(fā)生軸磨瓦根,使軸瓦溫度迅速升高。
處理方法:
1. 電氣原因的檢修:首先是測定定子三相直流電阻是否平衡,如不平衡,則說明定子連線焊接部位有開焊現(xiàn)象,斷開繞組分相進行查找,另外繞組是否存在匝間短路現(xiàn)象,如故障明顯可以從絕緣表面看到燒焦痕跡,或用儀器測量定子繞組,確認匝間短路后,將電機繞組重新下線。例如:水泵電機,運行中電機不僅振動大軸承溫度也偏高小修試驗發(fā)現(xiàn)電機直流電阻不合格,電機定子繞組有開焊現(xiàn)象,用排除法將故障找到后,電機運行一切正常。
2. 機械原因的檢修:檢查氣隙是否均勻,如果測量值超標,重新調(diào)整氣隙。檢查軸承,測量軸承間隙,如不合格更換新軸承,檢查鐵心變形和松動情況,松動的鐵心可用環(huán)氧樹脂膠粘接灌實,檢查轉(zhuǎn)軸,對彎曲的轉(zhuǎn)軸進行補焊重新加工或直接直軸,然后對轉(zhuǎn)子做平衡試驗。打風機電機大修后試運行期間,電機不僅振動大,而且軸瓦溫度超標,連續(xù)處理幾天后,故障仍未解決。我班組人員在幫助處理時發(fā)現(xiàn),電機氣隙非常大,瓦座水平也不合格,故障原因找到后,重新調(diào)整各部間隙后,電機試轉(zhuǎn)一次成功。
3. 負載機械部分檢查正常,電機本身也沒有問題,引起故障的原因是連接部分造成的,這時要檢查電機的基礎(chǔ)水平面,傾斜度、強度,中心找正是否正確,聯(lián)軸器是否損壞,電機軸伸繞度是否符合要求等。
眾所周知,電機的結(jié)構(gòu)同時包含電氣和機械兩部分,也可以說是電氣和機械的結(jié)合點。所以說,它的故障要一分為二的分析。對電機的振動故障原因也要分成兩部分。一般來講,電機振動是由于轉(zhuǎn)動部分a不平衡、機械故障或電磁方面的原因引起的。一、轉(zhuǎn)動部分不平衡主要是轉(zhuǎn)子、耦合器、聯(lián)軸器、傳動輪(制動輪)不平衡引起的。處理方法是先找好轉(zhuǎn)子平衡。如果有大型傳動輪、制動輪、耦合器、聯(lián)軸器,應與轉(zhuǎn)子分開單獨找好平衡。再有就是轉(zhuǎn)動部分機械松動造成的。如:鐵心支架松動,斜鍵、銷釘失效松動,轉(zhuǎn)子綁扎不緊都會造成轉(zhuǎn)動部分不平衡。二、機械部分故障主要有以下幾點:1、聯(lián)動部分軸系不對中,中心線不重合,定心不正確。這種故障產(chǎn)生的原因主要是安裝過程中,對中不良、安裝不當造成的。還有一種情況,就是有的聯(lián)動部分中心線在冷態(tài)時是重合一致的,但運行一段時間后由于轉(zhuǎn)子支點,基礎(chǔ)等變形,中心線又被破壞,因而產(chǎn)生振動。2、與電機相聯(lián)的齒輪、聯(lián)軸器有毛病。這種故障主要表現(xiàn)為齒輪咬合不良,輪齒磨損嚴重,對輪潤滑不良,聯(lián)軸器歪斜、錯位,齒式聯(lián)軸器齒形、齒距不對、間隙過大或磨損嚴重,都會造成一定的振動。3、電機本身結(jié)構(gòu)的缺陷和安裝的問題。這種故障主要表現(xiàn)為軸頸橢圓,轉(zhuǎn)軸彎曲,軸與軸瓦間間隙過大或過小,軸承座、基礎(chǔ)板、地基的某部分乃至整個電機安裝基礎(chǔ)的剛度不夠,電機與基礎(chǔ)板之間固定不牢,底腳螺栓松動,軸承座與基礎(chǔ)板之間松動等。而軸與軸瓦間間隙過大或過小不僅可以造成振動還可使軸瓦的潤滑和溫度產(chǎn)生異常。4、電機拖動的負載傳導振動。例如:汽輪發(fā)電機的汽輪機振動,電機拖動的風機、水泵振動,引起電機振動。三、電氣部分的故障是由電磁方面的原因造成的主要包括:交流電機定子接線錯誤、繞線型異步電動機轉(zhuǎn)子繞組短路,同步電機勵繞組匝間短路,同步電機勵磁線圈聯(lián)接錯誤,籠型異步電動機轉(zhuǎn)子斷條,轉(zhuǎn)子鐵心變形造成定、轉(zhuǎn)子氣隙不均,導致氣隙磁通不平衡從而造成振動。導致電機振動的原因多種多樣,以上僅是筆者在工作中,實際遇到的一些故障總結(jié)如上。
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永磁同步風力發(fā)電機的原理和前景
我國風能資源非常豐富,可開發(fā)的風能潛力巨大。根據(jù)相關(guān)資料顯示,我國陸地風能資源可開發(fā)量大約有23.8億千瓦,海上風能資源可開發(fā)量約2億千瓦。我國風能資源比較集中,“三北”地區(qū)(華北、東北和西北)以及東南沿海地區(qū)、沿海島嶼潛在風能資源開發(fā)量約占全國的80%.風能資源與煤炭資源的地理分布具有較高的重合度,與電力負荷則呈逆向分布。
“十三五”時期,我國風力發(fā)電機裝機容量占發(fā)電機總?cè)萘勘壤龑⑦M一步加大,出于電網(wǎng)考慮,風力發(fā)電機組必須在“低電壓穿越”保障下“御風而行”。根據(jù) 發(fā)改委能源研究所有關(guān)人士透露,2020年陸地風電的成本將與煤電持平,之后風電將逐步脫離 補貼,“降低成本”也成為風電行業(yè)未來發(fā)展面臨的新的“瓶頸”。揚州市引江發(fā)電設(shè)備有限公司成功推出2.5MW高速永磁同步風力發(fā)電機,實現(xiàn)了發(fā)電機低成本制造,使機組極易實現(xiàn)低電壓穿越,在國內(nèi)處于技術(shù)領(lǐng)先水平。
永磁同步風力發(fā)電機由于機械損耗小、運行效率高、維護成本低等優(yōu)點成為繼雙饋感應風電機組之后的又一重要風力發(fā)電機型受到社會廣泛關(guān)注,并逐漸開始投入使用。永磁同步風力發(fā)電機主要由風力機、永磁同步發(fā)動機、變頻器和變壓器組成。
(1)基本原理
永磁同步風力發(fā)電的基本原理,就是利用風力帶動風力機葉片旋轉(zhuǎn),拖動永磁同步發(fā)電機的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),實現(xiàn)發(fā)電。永磁同步風力發(fā)電系統(tǒng)和籠型變速恒頻風力發(fā)電系統(tǒng)類似,只是所采用的發(fā)電機為永磁式發(fā)電機,轉(zhuǎn)子為永磁式結(jié)構(gòu),不需外部提供勵磁電源,提高了效率。它的變頻恒速控制是在定子回路中實現(xiàn)的,把永磁同步發(fā)電機的變頻的交流電通過變頻器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娋W(wǎng)同頻的交流電,實現(xiàn)風力發(fā)電的并網(wǎng),因此變頻器的容量與系統(tǒng)的額定容量相同。
(2)技術(shù)特點
隨著科學技術(shù)的發(fā)展和更新,由于永磁材料性能和電力電子裝置的改善,永磁同步發(fā)電機已變得越來越具吸引力了。
采用永磁同步發(fā)電機的風力發(fā)電系統(tǒng)具有以下特點:1)永磁同步發(fā)電機系統(tǒng)不需要勵磁裝置,具有重量輕、效率高、功率因數(shù)高、可靠性好等優(yōu)點;2)變速運行范圍寬,即可超同步運行也可以亞同步運行;3)轉(zhuǎn)子無勵磁繞組,磁極結(jié)構(gòu)簡單、變頻器容量小,可以做成多極電機;4)同步轉(zhuǎn)速降低,使風輪機和永磁發(fā)電機可直接耦合,省去了風力發(fā)電系統(tǒng)中的齒輪增速箱,減小了發(fā)電機的維護工作并降低噪聲,使直驅(qū)永磁風力發(fā)電機系統(tǒng)。
(3)適用場合
1)在電力供應匱乏、交通不便、燃料短缺,但是風力資源豐富的地區(qū),可以解決部分用電問題,如為高速公路照明設(shè)備提供電源等;2)在單機容量比較小的風場,永磁同步發(fā)電系統(tǒng)能夠并網(wǎng)發(fā)電;3)為農(nóng)村、牧區(qū)、邊防哨所、氣象臺站等偏遠、負載較輕的用戶,提供電力。
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