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  • 頭條高壓電動(dòng)機(jī)節(jié)能改造,導(dǎo)致鼠籠條斷裂,改進(jìn)工藝解決故障
    2021-07-21 作者:郭業(yè)凱 鄒炯斌  |  來(lái)源:《電氣技術(shù)》  |  點(diǎn)擊率:
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    導(dǎo)語(yǔ)鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)是應(yīng)用最廣泛的一種電動(dòng)機(jī),鼠籠式三相異步電動(dòng)機(jī)鼠籠條斷裂故障是這類電動(dòng)機(jī)的一種常見故障。華能汕頭海門發(fā)電有限責(zé)任公司的研究人員郭業(yè)凱、鄒炯斌,在2020年第8期《電氣技術(shù)》雜志上撰文,針對(duì)某電廠循環(huán)泵電動(dòng)機(jī)由于節(jié)能改造需求由單速電動(dòng)機(jī)改造為雙速電動(dòng)機(jī),運(yùn)行一段時(shí)間后,多臺(tái)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子鼠籠條出現(xiàn)斷條的現(xiàn)象,對(duì)此故障發(fā)生原因進(jìn)行分析,并對(duì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子進(jìn)行工藝改進(jìn),取得一定的效果。

    某電廠百萬(wàn)機(jī)組海水冷卻循環(huán)水系統(tǒng)采用單元制直流供水方式,為凝汽器、閉冷器、真空泵冷卻器、脫硫系統(tǒng)等提供冷卻水。每臺(tái)機(jī)組配三臺(tái)海水循環(huán)水泵(下文簡(jiǎn)稱循泵),兩運(yùn)行一備用。為實(shí)現(xiàn)機(jī)組節(jié)能降耗目標(biāo),電廠將循泵電動(dòng)機(jī)改造為雙速電動(dòng)機(jī),實(shí)現(xiàn)可變速運(yùn)行。

    改造后,三臺(tái)循泵電動(dòng)機(jī)可選擇兩高一低或兩低一高的轉(zhuǎn)速組合運(yùn)行,運(yùn)行部門根據(jù)不同季節(jié)時(shí)海水水溫變化情況及時(shí)改變循泵運(yùn)行轉(zhuǎn)速組合,并在每天負(fù)荷峰谷不同時(shí)段,靈活啟停不同轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)來(lái)進(jìn)一步優(yōu)化能耗,通過(guò)合理調(diào)控,降低運(yùn)行電流,提高效率,從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能。

    循泵電動(dòng)機(jī)在實(shí)現(xiàn)雙速運(yùn)行幾年后,普遍出現(xiàn)電磁噪聲增大、振動(dòng)增大、電流波動(dòng)等異?,F(xiàn)象,檢修人員對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行解體檢查,發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子鼠籠條普遍存在斷條現(xiàn)象,影響電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行,存在嚴(yán)重安全隱患。本文針對(duì)循泵電動(dòng)機(jī)改造后出現(xiàn)的噪聲、振動(dòng)增大、鼠籠條斷條問(wèn)題進(jìn)行研究分析,并予以解決。

    1 故障現(xiàn)象

    1.1 設(shè)備概況

    循泵配套電動(dòng)機(jī)為6kV立式鼠籠式異步電動(dòng)機(jī),湘潭電動(dòng)機(jī)廠制造,原型號(hào)為YKSL2700- 16/2150-1W。2012年,電廠通過(guò)對(duì)電動(dòng)機(jī)定子線圈改造,循泵電動(dòng)機(jī)由原來(lái)16極、單一轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)改為具有16極和18極兩種轉(zhuǎn)速的雙速電動(dòng)機(jī),具體參數(shù)見表1,可在停電時(shí)通過(guò)變更線圈抽頭接法實(shí)現(xiàn)變速。

    1.2 故障現(xiàn)象

    循泵電動(dòng)機(jī)雙速改造完運(yùn)行了約3年后,檢修人員陸續(xù)發(fā)現(xiàn)部分循泵電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)存在電磁噪聲變大、振動(dòng)變大、電流波動(dòng)增大的現(xiàn)象。

    例如在2016年11月,運(yùn)行中1B循泵電動(dòng)機(jī)聲音突然變大,振動(dòng)明顯比其他電動(dòng)機(jī)大,查看運(yùn)行狀態(tài)曲線發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行電流也有明顯的波動(dòng)現(xiàn)象,對(duì)比同樣運(yùn)行工況下的4B電動(dòng)機(jī)發(fā)現(xiàn),1B循泵電動(dòng)機(jī)電流在2min內(nèi)的波動(dòng)較大,范圍達(dá)到將近15A,而4B循泵電動(dòng)機(jī)在2min內(nèi)基本穩(wěn)定在同一個(gè)電流值,比較平穩(wěn),如圖1所示。

    高壓電動(dòng)機(jī)節(jié)能改造,導(dǎo)致鼠籠條斷裂,改進(jìn)工藝解決故障

    表1 改造后循泵電動(dòng)機(jī)參數(shù)

    高壓電動(dòng)機(jī)節(jié)能改造,導(dǎo)致鼠籠條斷裂,改進(jìn)工藝解決故障

    圖1 1B循泵和4B循泵電動(dòng)機(jī)電流曲線波動(dòng)對(duì)比

    當(dāng)時(shí)對(duì)1B循泵進(jìn)行更換備用電動(dòng)機(jī)處理,更換后新電動(dòng)機(jī)基本沒(méi)有噪聲,振動(dòng)及電流波動(dòng)現(xiàn)象也明顯減低,如圖2所示。

    高壓電動(dòng)機(jī)節(jié)能改造,導(dǎo)致鼠籠條斷裂,改進(jìn)工藝解決故障

    圖2 1B循泵更換電動(dòng)機(jī)前后電流和振動(dòng)對(duì)比

    1.3 停機(jī)檢查

    在隨后1B循泵電動(dòng)機(jī)的解體檢修中發(fā)現(xiàn):1B循泵電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子大部分鼠籠條有明顯斷口或者裂紋的現(xiàn)象,均出現(xiàn)在端環(huán)處,如圖3所示,多達(dá)50條左右,在后續(xù)對(duì)其他循泵電動(dòng)機(jī)的解體檢查中,也同樣發(fā)現(xiàn)有轉(zhuǎn)子鼠籠條不同程度的開斷現(xiàn)象,數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)見表2,斷條位置同樣發(fā)生在鼠籠條根部。

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    圖3 1B循泵電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子斷條位置

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    表2 電廠循泵電動(dòng)機(jī)鼠籠條斷裂情況統(tǒng)計(jì)表(不同時(shí)間段)

    2 原因分析

    循泵電動(dòng)機(jī)故障發(fā)生后,對(duì)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的電磁噪聲[1]、振動(dòng)增大和鼠籠條斷條等問(wèn)題進(jìn)行綜合分析,認(rèn)為導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)大面積鼠籠條斷條的主要原因是:電動(dòng)機(jī)雙速改造后可能存有電磁共振點(diǎn),使噪聲變大,并產(chǎn)生共振,導(dǎo)致轉(zhuǎn)子鼠籠條內(nèi)部一些薄弱的應(yīng)力焊點(diǎn)脫焊;同時(shí),電動(dòng)機(jī)在全電壓下多次頻繁起動(dòng)也可能造成電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子鼠籠條的受應(yīng)力部位損傷斷裂。

    下面對(duì)此展開具體分析。

    2.1 電磁共振

    電動(dòng)機(jī)定子有其固有的振動(dòng)模態(tài),當(dāng)電動(dòng)機(jī)氣隙中的電磁力波的空間階次與定子模態(tài)的空間階次相同,且電磁力波頻率與定子模態(tài)固有頻率相近時(shí),會(huì)引起電動(dòng)機(jī)定子共振。

    共振大小與電磁力波幅值及階次有很大關(guān)系,電磁力波引起的機(jī)械振動(dòng)振幅幾乎與電磁力波階次的4次方成反比。所以,隨著電磁共振的產(chǎn)生,會(huì)使定轉(zhuǎn)子上焊接部位出現(xiàn)應(yīng)力疲勞,形成脫焊或者鼠籠條斷條等現(xiàn)象。

    因此,通過(guò)以下對(duì)循泵電動(dòng)機(jī)進(jìn)行電磁力波及模態(tài)振型計(jì)算分析,可以分析判斷循泵電動(dòng)機(jī)分別在16極和18極下的電磁共振情況。

    根據(jù)原電動(dòng)機(jī)制造廠對(duì)原電動(dòng)機(jī)16極負(fù)載下進(jìn)行電磁力波及模態(tài)振型計(jì)算分析,發(fā)現(xiàn)在定轉(zhuǎn)子槽配合168/204時(shí)存在4階、頻率1164Hz、1364Hz的電磁力波,而模態(tài)振型4階、1133Hz、1267 Hz,有共振風(fēng)險(xiǎn),但由于電磁力波幅值都很小,不會(huì)產(chǎn)生明顯振動(dòng),也不會(huì)產(chǎn)生電磁噪聲,也就是說(shuō),原單速16極電動(dòng)機(jī)在振動(dòng)和噪聲上沒(méi)有問(wèn)題。

    本次節(jié)能改造,對(duì)電動(dòng)機(jī)定子線圈進(jìn)行了雙速改速,電動(dòng)機(jī)更改為16極和18極后,電動(dòng)機(jī)工作額定轉(zhuǎn)速分別為原來(lái)的372r/min(高速)和改造后的333r/min(低速),由于線圈都改動(dòng)了,諧波會(huì)發(fā)生很大的變化,根據(jù)制造廠的試驗(yàn)數(shù)據(jù),對(duì)18極(低速)時(shí)作電磁力波分析,該電動(dòng)機(jī)電磁力波及模態(tài)分析見表3,部分振型如圖4所示。

    高壓電動(dòng)機(jī)節(jié)能改造,導(dǎo)致鼠籠條斷裂,改進(jìn)工藝解決故障

    表3 18極時(shí)電磁力波及模態(tài)

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    圖4 模態(tài)振型

    從表3看出,模態(tài)振型4階1133Hz(幅值1029帕),有一個(gè)完全對(duì)應(yīng)的力波頻率也為1133Hz,存在共振現(xiàn)象,影響較大,并且不同階次中有一系列不同幅值的電磁力波1033Hz、1133Hz,模態(tài)中也有相同階次、相近頻率的振型與之對(duì)應(yīng),構(gòu)成共振的條件。

    雖然力波幅值較小,影響有限,但當(dāng)整個(gè)電動(dòng)機(jī)在共振條件下,電動(dòng)機(jī)薄弱環(huán)節(jié)會(huì)由于振動(dòng)而斷裂;或者隨著共振使得焊接部位越來(lái)越不牢固,由此分析:端部斷條一部分原因應(yīng)該是電動(dòng)機(jī)低速運(yùn)行下產(chǎn)生的電磁力共振。此結(jié)論通過(guò)運(yùn)行實(shí)踐中使用MDSP3型鼠籠式電動(dòng)機(jī)故障儀檢測(cè)也得到一定的驗(yàn)證。

    在電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí),電廠通過(guò)MDSP3型鼠籠式電動(dòng)機(jī)故障測(cè)試系統(tǒng)對(duì)#3、#4號(hào)機(jī)循泵6臺(tái)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行在線檢測(cè),發(fā)現(xiàn)在低速狀態(tài)下,轉(zhuǎn)子鼠籠條斷裂故障癥狀表現(xiàn)比高速狀態(tài)更為明顯,說(shuō)明電動(dòng)機(jī)在低速時(shí)可能產(chǎn)生的振動(dòng)及斷條更明顯。

    MDSP3型儀器是通過(guò)獲取故障電動(dòng)機(jī)的電流分量進(jìn)行頻譜分析,因?yàn)樵诶硐肭闆r下,異步電動(dòng)機(jī)定子電流的頻率是單一的,即只含有50Hz的電源頻率,但是當(dāng)轉(zhuǎn)子出現(xiàn)斷條時(shí),定子電流發(fā)生畸變,產(chǎn)生了高次諧波分量,定子電流的頻譜圖將會(huì)發(fā)生變化,在與電源頻率相差2倍轉(zhuǎn)差率的頻率(±2sf1)處各出現(xiàn)一個(gè)邊頻帶。

    檢測(cè)電動(dòng)機(jī)電流信號(hào)中在電流頻率(50Hz)以及邊帶頻率(±2sf1)范圍內(nèi)兩者間的平均幅值差(dB)可用作評(píng)估電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子鼠籠條健康的狀態(tài)指標(biāo)。

    電廠對(duì)#3、#4號(hào)機(jī)循泵電動(dòng)機(jī)進(jìn)行電動(dòng)機(jī)故障診斷后,檢測(cè)基本情況見表4。

    高壓電動(dòng)機(jī)節(jié)能改造,導(dǎo)致鼠籠條斷裂,改進(jìn)工藝解決故障

    表4 使用故障測(cè)試儀測(cè)量6臺(tái)循泵電動(dòng)機(jī)的情況

    檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)高速運(yùn)行的循泵電動(dòng)機(jī)頻譜都比較正常,例如3A電動(dòng)機(jī),如圖5所示,低速運(yùn)行的3C、4C循泵電動(dòng)機(jī)頻譜均診斷出有不同程度的故障,例如4C電動(dòng)機(jī),如圖6所示。2臺(tái)電動(dòng)機(jī)鼠籠繞組頻譜圖分別反映電動(dòng)機(jī)可能存在不同程度的鼠籠條高阻接點(diǎn)或裂紋,嚴(yán)重時(shí)可造成鼠籠條斷裂,因此可驗(yàn)證在低速狀態(tài)下,轉(zhuǎn)子鼠籠條斷裂故障癥狀表現(xiàn)更為明顯,充分說(shuō)明電動(dòng)機(jī)低速時(shí)內(nèi)部可能存有較大共振影響。

    高壓電動(dòng)機(jī)節(jié)能改造,導(dǎo)致鼠籠條斷裂,改進(jìn)工藝解決故障

    圖5 3A循泵電動(dòng)機(jī)正常頻譜圖(正常)

    高壓電動(dòng)機(jī)節(jié)能改造,導(dǎo)致鼠籠條斷裂,改進(jìn)工藝解決故障

    圖6 4C循泵電動(dòng)機(jī)鼠籠條斷條時(shí)頻譜圖(故障)

    2.2 頻繁起動(dòng)

    為實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗,運(yùn)行部門每天根據(jù)負(fù)荷及工況需求經(jīng)常對(duì)循泵進(jìn)行起停變換運(yùn)行方式。根據(jù)運(yùn)行系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集,在某些月份,同一臺(tái)循泵電動(dòng)機(jī)每月的起停能達(dá)到30次以上。

    根據(jù)三相異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)原理,全壓起動(dòng)時(shí)大電流在電動(dòng)機(jī)定子線圈和轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生很大的沖擊力,由于循泵電動(dòng)機(jī)在全電壓下頻繁起停,會(huì)引起電動(dòng)機(jī)內(nèi)部電磁、機(jī)械及熱應(yīng)力的變化,容易造成轉(zhuǎn)子鼠籠條疲勞損傷。

    轉(zhuǎn)子在整個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,會(huì)受到離心力、轉(zhuǎn)子加速過(guò)程中在端環(huán)和鼠籠條接觸面形成的剪切力、熱脹冷縮、鼠籠條在鐵心中松動(dòng)而引起的振動(dòng)力等影響,頻繁起停會(huì)使鼠籠條和端環(huán)接觸面反復(fù)受力,疲勞損傷,乃至斷裂。

    通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢修檢查情況及起停數(shù)據(jù)比較,起停越頻繁的電動(dòng)機(jī),轉(zhuǎn)子鼠籠條的斷裂情況一般更為嚴(yán)重。雖然高壓電動(dòng)機(jī)每天一兩次起動(dòng)不能算多,但如果制造廠按照S1(連續(xù)運(yùn)行)工作制設(shè)計(jì),沒(méi)有充分考慮高壓電動(dòng)機(jī)頻繁起停的需求,在轉(zhuǎn)子制造上沒(méi)有采用滿足頻繁起停的加強(qiáng)措施,對(duì)轉(zhuǎn)子鼠籠條斷裂有一定影響。

    3 整改措施

    根據(jù)以上分析,電磁共振和電動(dòng)機(jī)在全電壓下的頻繁起停是導(dǎo)致循泵電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子鼠籠條斷裂的重要因素,但考慮機(jī)組運(yùn)行需求和實(shí)際成本,針對(duì)電磁共振帶來(lái)的影響對(duì)電動(dòng)機(jī)定子結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固改造的難度較大,同樣在當(dāng)前電廠節(jié)能要求形勢(shì)下,減少電動(dòng)機(jī)起停次數(shù)是不現(xiàn)實(shí)的。

    所以,采用對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行檢修改造、工藝改進(jìn)等形式來(lái)防止轉(zhuǎn)子在運(yùn)行中發(fā)生鼠籠條斷裂,滿足循泵電動(dòng)機(jī)頻繁起停的工況要求,改進(jìn)措施主要如下。

    3.1 鼠籠條根部加強(qiáng),提高鼠籠條的機(jī)械強(qiáng)度

    由于端部斷條與電磁力共振相關(guān),同時(shí)頻繁起停時(shí),鼠籠條伸出鐵心段的質(zhì)量會(huì)產(chǎn)生離心力,端環(huán)的慣量產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)切線方向的力,鼠籠條反復(fù)頻繁受力,易疲勞斷裂。

    為降低這些因素共同對(duì)鼠籠條根部的影響需提高鼠籠條根部的機(jī)械強(qiáng)度。由于轉(zhuǎn)子鐵心槽形已定,增大鼠籠條截面來(lái)增大強(qiáng)度方法已基本不可能,因斷裂點(diǎn)在鼠籠條與端環(huán)的接觸部位,采用鼠籠條旁增加一塊與鼠籠條尺寸相同的短片一并焊成一體,等于該處的鼠籠條截面增加一倍,強(qiáng)度增強(qiáng)一倍,起到一個(gè)加強(qiáng)筋的作用,如圖7所示,同時(shí)可以減少電磁共振影響。

    高壓電動(dòng)機(jī)節(jié)能改造,導(dǎo)致鼠籠條斷裂,改進(jìn)工藝解決故障

    圖7 導(dǎo)條根部加強(qiáng),增加限位條

    3.2 增加限位條,防止轉(zhuǎn)子籠下垂,造成鼠籠條根部松動(dòng)

    為防止轉(zhuǎn)子籠下垂移位,造成鼠籠條根部松動(dòng),在轉(zhuǎn)子鼠籠的兩端,端環(huán)與鐵心間距中均勻分布4~6塊限位條,保證端環(huán)與鐵心的間距尺寸,限位條也可增大鼠籠條強(qiáng)度功能,限位條一并焊入端環(huán),如圖7所示。

    3.3 增加鼠籠條壓坑,防止鼠籠條在槽內(nèi)產(chǎn)生振動(dòng)

    鼠籠條在鐵心槽中存在間隙,原轉(zhuǎn)子雖采用了壓坑脹緊措施,但原壓坑點(diǎn)少且偏中部,槽兩端的鼠籠條由于電動(dòng)力、動(dòng)不平衡及其他多種原因,鼠籠條在鐵心槽中振動(dòng),振動(dòng)幅值很小,但頻率較高,在鼠籠條根部表現(xiàn)為振動(dòng)頻率較高的振動(dòng)力。

    因此,增加在轉(zhuǎn)子槽內(nèi)的鼠籠條上壓坑,作用是讓鼠籠條向轉(zhuǎn)子鐵心槽二邊擴(kuò)脹頂住槽壁,防止鼠籠條在槽內(nèi)松動(dòng)引起振動(dòng),壓坑由2個(gè)增加至6個(gè),沿鐵心長(zhǎng)度均勻分布。

    3.4 增加端環(huán)厚度,減少端環(huán)溫升

    轉(zhuǎn)子兩側(cè)端環(huán)厚度由原36mm增厚為40mm,增大端環(huán)熱容量及降低端環(huán)電流密度,有利降低端環(huán)與鼠籠條接觸面的起動(dòng)過(guò)程溫升,間接增大了鼠籠條機(jī)械強(qiáng)度,端環(huán)截面增大,電阻減小,有利于轉(zhuǎn)子銅損減小。

    3.5 提高端環(huán)的同心度,減小端環(huán)的晃動(dòng)力

    當(dāng)存在端環(huán)的偏重、端環(huán)與軸中心的不同心等原因時(shí),旋轉(zhuǎn)時(shí)端環(huán)產(chǎn)生動(dòng)不平衡晃動(dòng),由于鼠籠條在鐵心槽中相對(duì)固定,晃動(dòng)力就作用在鼠籠條根部,晃動(dòng)力基本為徑向,動(dòng)不平衡量越大,晃動(dòng)力也越大。

    立式電動(dòng)機(jī)可能存在轉(zhuǎn)子籠下垂移位現(xiàn)象,造成端環(huán)與鐵心的間距上小下大,下端的晃動(dòng)力會(huì)增大。因此,在端環(huán)焊接工藝完成后,原切削加工端環(huán)的外圓和外端面,改進(jìn)增加端環(huán)內(nèi)圓面切削,提高內(nèi)圓同心度,相應(yīng)降低了端環(huán)的動(dòng)不平衡量,減小端環(huán)的晃動(dòng)力。

    3.6 改善鼠籠條焊接工藝,采用整體熔焊

    焊接工藝質(zhì)量會(huì)造成焊接內(nèi)應(yīng)力問(wèn)題,鼠籠條與端環(huán)的焊接老工藝為逐根焊接,焊接過(guò)程端環(huán)各部溫度不均勻,金屬結(jié)晶組織發(fā)生變化,焊后又未進(jìn)行熱相處理,致焊接部分存在無(wú)定向內(nèi)應(yīng)力。

    因此改善焊接工藝,逐根焊改成整體熔焊,全部鼠籠條與端環(huán)一次焊成,為保證鼠籠條與端環(huán)的良好接觸,鼠籠條插入端環(huán)的深度不小于5mm;鼠籠條的端面加工成多齒形,增加接觸面積;焊料為銀銅焊條,整個(gè)端環(huán)整體加熱,全環(huán)加熱溫度均勻,如圖8所示。焊接完成后采用保溫工藝,使溫度緩慢下降,大幅降低殘余內(nèi)應(yīng)力,增強(qiáng)鼠籠條的應(yīng)力強(qiáng)度。

    高壓電動(dòng)機(jī)節(jié)能改造,導(dǎo)致鼠籠條斷裂,改進(jìn)工藝解決故障

    圖8 焊接端面圖

    通過(guò)以上措施對(duì)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)進(jìn)行加強(qiáng)和改進(jìn)后,目前電動(dòng)機(jī)已正常運(yùn)行了幾年時(shí)間,暫未再發(fā)生鼠籠斷條情況,改進(jìn)后電動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況也有明顯好轉(zhuǎn)。例如1A循泵電動(dòng)機(jī),修前工況是在泵出口壓力平穩(wěn)的狀態(tài)電動(dòng)機(jī)電流波動(dòng)跳躍現(xiàn)象較嚴(yán)重,在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子改進(jìn)修理后,在泵出口壓力平穩(wěn)的狀態(tài)下電動(dòng)機(jī)電流也趨于平緩,如圖9所示,說(shuō)明本次對(duì)轉(zhuǎn)子的加工改造措施是有效的。

    高壓電動(dòng)機(jī)節(jié)能改造,導(dǎo)致鼠籠條斷裂,改進(jìn)工藝解決故障

    圖9 1A循泵修前修后電流和出口壓力曲線相關(guān)性對(duì)比

    4 改造后運(yùn)行狀況

    通過(guò)以上措施對(duì)循環(huán)水泵電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子進(jìn)行工藝改進(jìn),根據(jù)運(yùn)行4年來(lái)對(duì)電動(dòng)機(jī)修后的狀態(tài)監(jiān)測(cè),未發(fā)現(xiàn)異?,F(xiàn)象。

    以#1機(jī)循泵A電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀況為例,采集其振動(dòng)頻譜,分別如圖10、圖11所示,1A循泵電動(dòng)機(jī)側(cè)驅(qū)動(dòng)端水平振動(dòng)0.723mm/s,軸向振動(dòng)0.778mm/s,peakvue數(shù)值為0.739,水泵側(cè)振動(dòng)為0.240mm/s,振動(dòng)數(shù)值良好,振動(dòng)頻譜無(wú)異?,F(xiàn)象。

    通過(guò)MDSP3型儀器對(duì)1A循泵電動(dòng)機(jī)在低速時(shí)進(jìn)行鼠籠條故障診斷,數(shù)據(jù)見表5,診斷頻譜如圖12所示,診斷結(jié)果無(wú)鼠籠條斷條現(xiàn)象。

    高壓電動(dòng)機(jī)節(jié)能改造,導(dǎo)致鼠籠條斷裂,改進(jìn)工藝解決故障

    圖10 1A循環(huán)水泵電動(dòng)機(jī)修后驅(qū)動(dòng)端peakvue圖

    高壓電動(dòng)機(jī)節(jié)能改造,導(dǎo)致鼠籠條斷裂,改進(jìn)工藝解決故障

    圖11 1A循環(huán)水泵修后振動(dòng)頻譜

    高壓電動(dòng)機(jī)節(jié)能改造,導(dǎo)致鼠籠條斷裂,改進(jìn)工藝解決故障

    表5 使用故障測(cè)試儀測(cè)量1A循泵電動(dòng)機(jī)的情況

    高壓電動(dòng)機(jī)節(jié)能改造,導(dǎo)致鼠籠條斷裂,改進(jìn)工藝解決故障

    圖12 1A循泵電動(dòng)機(jī)修后鼠籠繞組頻譜

    根據(jù)對(duì)1A循泵電動(dòng)機(jī)修后運(yùn)行4年后的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷,該電動(dòng)機(jī)在振動(dòng)頻譜、轉(zhuǎn)子鼠籠條繞組頻譜等多方面的分析,均未再次出現(xiàn)故障現(xiàn)象。

    5 結(jié)論

    電動(dòng)機(jī)雙速節(jié)能改造,雖增加了經(jīng)濟(jì)效益,但也帶來(lái)電動(dòng)機(jī)可靠性的新問(wèn)題。電動(dòng)機(jī)雙速節(jié)能改造,不應(yīng)只考慮定子線組改造,還需了解不同轉(zhuǎn)速下電動(dòng)機(jī)固有共振頻率的不利影響,并采取措施避免。

    對(duì)于有頻繁起停需求的高壓電動(dòng)機(jī)在定貨時(shí)一定要有工作制說(shuō)明,制造廠在轉(zhuǎn)子的制造工藝上應(yīng)采取必要的加強(qiáng)措施,以確保滿足電動(dòng)機(jī)頻繁起停的需求。同時(shí)要加強(qiáng)對(duì)起停頻繁電動(dòng)機(jī)的監(jiān)控,通過(guò)有效的軟件儀器采集電動(dòng)機(jī)振動(dòng)頻譜進(jìn)行分析,可以提前發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子斷條等隱性缺陷。