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                柴油發電機組發電機轉子的振動分析

                大量實測表明,發電機轉子副臨界轉速附近出現的振動峰比較突出,對應的共振轉速范圍較小。轉速提高100~200r/min后,振動就會很快減小下來。該轉速附近振動頻率全部為二倍頻。

                需要指出的是,轉子在低速轉速下出現較大振動時,一定要分析振動中的頻率分量。同樣是低轉速下出現的大振動,故障處理措施可能完全不同,必須根據機組實際情況進行分析。如果頻率分量主要為二倍頻,那么可能是發電機副臨界轉速,可以通過提高轉速的方法避開二倍頻共振區,對機組的危害比較小。如果頻率分量主要為一倍頻,說明轉子上可能產生了較大的彎曲和不平衡,此時絕對不可以隨便提高轉速。

                圖4-56給出了某臺1000MW發電機組在啟動過程中,9號軸承(發電機前軸承)振動隨轉速變化情況,10號軸承(發電機后軸承)振動現象與此類似。當轉速接近395r/min時,軸承振動迅速增大,超過70μm。從圖中可以看出,在該轉速下,通頻振動幅值與工頻幅值相差很大,振動幾乎全部為二倍頻分量。該發電機轉子一階臨界轉速為790r/min。在395r/min處,二倍頻振動頻率與轉子臨界轉速重合,產生了二倍頻共振。這是典型的副臨界轉速現象。


                為了減小截面慣性矩之差,大容量機組在轉子本體大齒上通常開設一定數量的橫向月亮槽,以使兩截面主慣性矩相接近,減小兩軸線方向上轉子的撓度差。

                我國早期設計的300MW雙水內冷發電機的二階臨界轉速也在工作轉速之下,轉子柔性較大。升速過程中,在410r/min(轉子一階臨界轉速的一半)處出現了較大峰值,振動頻率為轉速頻率的兩倍。在額定轉速下運行時,也出現了較大的二倍頻振動分量,達到37μm,而且二倍頻分量的幅值與轉子平衡狀況關系不大。實測了發電機轉子兩個方向上的撓度和撓度差,發現最大撓度為1.61mm,撓度差為0.13mm。機組改型時,通過修改月牙槽設計,減小截面主慣性矩差,減小了二倍頻振動。工作轉速下的二倍頻振幅減小到5μm左右。

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