專利名稱：一種異步電機同步化的氣隙調(diào)整方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種大型軸瓦潤滑繞線電機同步化的電機定子、轉(zhuǎn)子間氣隙的調(diào)整方法， 屬于電機技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景繞線式異步電動機由于在電網(wǎng)中運行時會消耗大量的無功功率，因此，為提高電機 運行功率因數(shù)，降低電能消耗，常常會采用同步化運行方式。在繞線式異步電動機的同 步化過程中，尤其是在有軸瓦式軸承潤滑和支撐的系統(tǒng)中，軸瓦的間隙調(diào)整會直接影響 到電機氣隙的數(shù)值。又由于繞線式異步電動機在同步化過程中轉(zhuǎn)子繞組的勵磁連接方式 也不盡相同，造成的合成磁勢的偏心方式也不一樣。但無論哪種方式，由繞線式異步電 機轉(zhuǎn)子繞組改造成的同步勵磁繞組都會具有勵磁電流大，合成磁勢向一邊偏移的特點。 很大的勵磁電流(一般在幾百到幾千安)在電機定子磁場中受力，合成磁勢的偏移也促 使轉(zhuǎn)子在啟動或運行中受到定子磁場力。因此，同步化的電機對氣隙調(diào)整的要求就非同 一般。氣隙若調(diào)整的不恰當或者不合理，常常會造成電機不能正常啟動，這在同步啟動 中表現(xiàn)的更加明顯。即便是在運行后，轉(zhuǎn)子受到偏心力的作用也常常引起轉(zhuǎn)子振動等不 良現(xiàn)象。更有甚者氣隙不均更進一步加重轉(zhuǎn)子受同一方向力矩而出現(xiàn)"卡死"，根本無法 正常啟動。在現(xiàn)有技術(shù)中，調(diào)節(jié)電機定子或調(diào)節(jié)電機軸承座即可調(diào)節(jié)電機定子和轉(zhuǎn)子間的距離 氣隙，傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)方法為考慮電機軸長，轉(zhuǎn)子重量導致在軸中產(chǎn)生撓度的影響。 一般規(guī)定軸的總撓度不應 超過電機氣隙的10% (感應電機)，8% (同步電機)。對于繞線式感應異步電機的同步化而成的同步運行電機，所以電機本身參數(shù)具有感 應電機特征，而同步化后又具有同步電機特征。對于大中型感應電機的氣隙，可由下面經(jīng)公式測算S=D(l+9/2p)X10-3式中S——電機定子，轉(zhuǎn)子間氣隙單位米 2p——電機極數(shù)3D——電機定子鐵芯內(nèi)徑單位米。
相對于感應電機而言，真正的同步電機定子、轉(zhuǎn)子間氣隙要大得多，與同容量或尺 寸的感應電機相比， 一般要大2——5倍。通常在4倍左右，其原因是由于同步電機轉(zhuǎn)子 上有勵磁繞組，重量大。在轉(zhuǎn)子軸中心處形成的撓度也大，因此氣隙要大些，用以滿足 撓度的要求。但又由于同步電機轉(zhuǎn)子勵磁本身會帶來偏心。所以轉(zhuǎn)子撓度又不能超過電 機氣隙值的8%，比感應電機要嚴格。
我們同步化了的電機，因原來氣隙就小，同步化后同步運行對氣隙偏差要求高，因 此，我們需要有一套更加有效的辦法，使得氣隙調(diào)整更加合理也更能滿足更加嚴格的精 度和誤差要求。為徹底解決這一問題，開發(fā)一種新的對繞線式異步電機，尤其是軸瓦支 撐潤滑的同步化電機氣息調(diào)整方法是非常必要的。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種對軸瓦潤滑的大型繞線式異步電機同步化的 氣隙調(diào)整方法，使得氣隙調(diào)整更加合理，也更能滿足更加嚴格的精度和誤差要求。 解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是
一種異步電機同步化的氣息調(diào)整方法，它采用以下步驟進行
a. 將電機轉(zhuǎn)子水平放置，在轉(zhuǎn)子軸的兩端進行下支撐，保持轉(zhuǎn)子軸兩端處于嚴格水
平狀態(tài)，測出在電機轉(zhuǎn)子重力作用下在轉(zhuǎn)子軸中部引起的撓度A1;測出轉(zhuǎn)子軸
相對于定子鐵芯兩端位置處在電機轉(zhuǎn)子重力作用下引起的撓度A2、 A3;
b. 測量定子內(nèi)徑Dd，測量轉(zhuǎn)子外徑D"
最佳氣隙值即為(Dd—D2) /2 ; C.將轉(zhuǎn)子放入定子中，調(diào)整定子與轉(zhuǎn)子之間的間隙，調(diào)整方法為
設(shè)電機轉(zhuǎn)子在定子內(nèi)部，左、右氣隙分別為Si、 S2，上、下氣隙分別為53， 5 4; 調(diào)整時左右氣隙首先要調(diào)整一致，使5產(chǎn)52; 上側(cè)氣隙 S f(Dd-D2)/2+A2(或A3)+l
下側(cè)氣隙 S4 ^Dd-D2)/2-A2(或A3)-l
上述異步電機同步化的氣隙調(diào)整方法，它還采用以下步驟進行
在電機的軸承座兩端固定位置固定好千分表，測出電機正常運行時軸的上升高度
h，即實際油膜厚度，停機時按此值修正調(diào)整間隙為-
S 3:(Dd-D2)/2+A2(或A3)+2h S 4氣Dd-D2)/2隱A2(或A3)- 2h。這種異步電機同步化的氣隙調(diào)整方法，滿足了感應電機在同步化運行中對氣隙調(diào)整 提出了新要求，在這種更加嚴格精確的要求下，保證了電機無論是在異步啟動還是在同 步啟動的情況下，都能順利啟動。在正常運行時，電機轉(zhuǎn)軸因高速旋轉(zhuǎn)撓度變?yōu)榱?，?時，潤滑油進入正常潤滑狀態(tài)，軸瓦在電機軸下側(cè)形成的潤滑油膜厚度為0.5毫米，達 到了最佳理想氣隙。
圖1是本發(fā)明測量轉(zhuǎn)子撓度示意圖。圖中標記如下轉(zhuǎn)子軸水平位置l、靜止狀態(tài)時轉(zhuǎn)子軸在重力作用下的位置2、定子 鐵芯長度3、支撐4、轉(zhuǎn)子中心撓度A^定子兩端處撓度A2,、 A3。
具體實施方式
感應電機的氣隙相對于同級同步電機要小很多，但感應電機轉(zhuǎn)子繞組相對于同級同 步電機要小很多，因此其撓度(因自身重量形成)也小很多，這是可以利用的有利條件。 在這個前提下，在電機運輸?shù)浆F(xiàn)場后，沒有組裝前，就先測出電機轉(zhuǎn)子水平狀態(tài)下軸伸 處無外力時，單獨由轉(zhuǎn)子重力在軸中部引起的撓度。采用如下方法1. 將電機轉(zhuǎn)子水平放置，在轉(zhuǎn)子軸的兩端進行下支撐，保持轉(zhuǎn)子軸兩端處于嚴格水 平狀態(tài)，測出在電機轉(zhuǎn)子重力作用下在轉(zhuǎn)子軸中部引起的撓度Al;測出轉(zhuǎn)子軸相對于定子鐵芯兩端位置處在電機轉(zhuǎn)子重力作用下引起的撓度A2、 A3。2. 測量定子內(nèi)徑Dd，測量轉(zhuǎn)子外徑D2; 最佳氣隙值即為(Dd—D2) /23. 將轉(zhuǎn)子放入定子中，調(diào)整定子與轉(zhuǎn)子之間的間隙，調(diào)整方法為設(shè)電機轉(zhuǎn)子在定子內(nèi)部，左、右氣隙分別為Sh 52，上、下氣隙分別為53， S 4; 調(diào)整時左右氣隙首先要調(diào)整一致，使S產(chǎn)S2;上側(cè)氣隙 S f(Dd-D2)/2+A2(或A3)+l下側(cè)氣隙 S f(Da-D2)/2-A2(或A3)-l ，艮P:最佳理想氣隙加上轉(zhuǎn)子在定子兩端處的撓度再加上1毫米，其中1毫米為潤滑油的內(nèi)膜厚度預留。這樣一來，在保證電機無論是在異步啟動還是在同步啟動的情 況下，都能順利啟動，在正常運行時，電機轉(zhuǎn)軸因高速旋轉(zhuǎn)撓度變?yōu)榱?，此時，潤滑油進入正常潤滑狀態(tài)，軸瓦在電機軸下側(cè)形成的潤滑油膜厚度為0.5毫米。圖l中顯示轉(zhuǎn)子軸水平位置l、靜止狀態(tài)時轉(zhuǎn)子軸在重力作用下的位置2、定子鐵芯長度3、支撐4、轉(zhuǎn)子中心撓度A^定子兩端處撓度A2,、 A3。按以上方法調(diào)整氣隙是電機同步化后的啟動運行的保證措施，但還不是最佳狀態(tài)， 原因就是潤滑油膜的厚度與潤滑油的標號、壓力及電機轉(zhuǎn)速有關(guān)。因此，我們按0.5mm 只能是估算而并非實際值，要考慮到這么多像油品，油壓，轉(zhuǎn)速等因素，最直接的辦法 就是實測，即在電機的軸承座兩端固定位置固定好千分表，是測出電機正常運行時軸的 上升高度h后，即實際油膜厚度，下次停機時按此值修正。 艮卩 S 3氣Dd-D2)/2+A2(或A3)+2h
或 6 4=(Dd-D2)/2-A2(^ A3)-2h
此時方可保證電機啟動運動在最佳狀態(tài)。
權(quán)利要求
1. 一種異步電機同步化的氣隙調(diào)整方法，其特征在于它采用以下步驟進行a. 將電機轉(zhuǎn)子水平放置，在轉(zhuǎn)子軸的兩端進行下支撐，保持轉(zhuǎn)子軸兩端處于嚴格水平狀態(tài)，測出在電機轉(zhuǎn)子重力作用下在轉(zhuǎn)子軸中部引起的撓度A1；測出轉(zhuǎn)子軸相對于定子鐵芯兩端位置處在電機轉(zhuǎn)子重力作用下引起的撓度A2、A3；b. 測量定子內(nèi)徑Dd，測量轉(zhuǎn)子外徑D2；最佳氣隙值即為(Dd—D2)/2；C. 將轉(zhuǎn)子放入定子中，調(diào)整定子與轉(zhuǎn)子之間的間隙，調(diào)整方法為設(shè)電機轉(zhuǎn)子在定子內(nèi)部，左、右氣隙分別為δ1、δ2，上、下氣隙分別為δ3，δ4；調(diào)整時左右氣隙首先要調(diào)整一致，使δ1＝δ2；上側(cè)氣隙δ3＝(Dd-D2)/2+A2(或A3)+1下側(cè)氣隙δ4＝(Dd-D2)/2-A2(或A3)-1。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的異步電機同步化的氣息調(diào)整方法，其特征在于它還采用以下步驟進行在電機的軸承座兩端固定位置固定好千分表，測出電機正常運行時軸的上升高度h，即實際油膜厚度，停機時按此值修正調(diào)整間隙為S 3氣Dd-D2)/2+A2(或A3)+2h S 4氣Dd-D2)/2-A2(或A3)-2h。
全文摘要
一種異步電機同步化的氣隙調(diào)整方法，屬于電機技術(shù)領(lǐng)域，用于對軸瓦潤滑的大型繞線式異步電機同步化的氣隙調(diào)整，它采用以下步驟進行將電機轉(zhuǎn)子水平放置，測出在電機轉(zhuǎn)子重力作用下在轉(zhuǎn)子軸中部引起的撓度A1；測出轉(zhuǎn)子軸相對于定子鐵芯兩端位置處在電機轉(zhuǎn)子重力作用下引起的撓度A2、A3；測量定子內(nèi)徑D<sub>d</sub>，測量轉(zhuǎn)子外徑D<sub>2</sub>，最佳氣隙值即為(D<sub>d</sub>-D<sub>2</sub>)/2；將轉(zhuǎn)子放入定子中，調(diào)整定子與轉(zhuǎn)子之間的間隙，使電機轉(zhuǎn)子在定子內(nèi)部的左、右氣隙δ<sub>1</sub>＝δ<sub>2</sub>；上側(cè)氣隙δ<sub>3</sub>＝(D<sub>d</sub>-D<sub>2</sub>)/2+A<sub>2</sub>(或A<sub>3</sub>)+1；下側(cè)氣隙δ<sub>4</sub>＝(D<sub>d</sub>-D<sub>2</sub>)/2-A<sub>2</sub>(或A<sub>3</sub>)-1。這種調(diào)整方法，保證了同步化的異步電機能夠順利啟動和正常運行。
文檔編號H02P1/26GK101534080SQ200910074140
公開日2009年9月16日 申請日期2009年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月15日
發(fā)明者楊慶申 申請人:邯鄲鋼鐵股份有限公司;河北鋼鐵集團有限公司