机电设备安装试运行异常现象分析与对策在工程机电设备安装施工完成之后，通常要对电动机及其所带的机械作单机起动调试。
调试运行设备是在施工单位人员的操作下，按照正式生产或使用的条件和要求进行较长时间的工作运转，与项目设计的要求进行对比。
目的是考验设备设计、制造和安装调试的质量，验证设备连续工作的可靠性，对设备性能作一次检测，并将检测的数据与设备制造出厂记录的数据进行比较，对设备工程的质量作出评价。
在实际工作中设备的试运行住住会碰到意想不到的异常现象，使电动机起动失败而跳闸，较大容量的电动机机会便多一些。
为了便于事后分析，在电机起动之前，我们就应做好事前准备工作（尤其是大型电动机更需要重视），并对检查的结果加以分析。
2、电动机起动前的检查与试运行检查2．1 启动前的检查（1）新安装的或停用三个月以上的电动机，用兆欧表测量电动机各项绕组之间及每项绕组与地（机壳）之间的绝缘电阻，测试前应拆除电动机出线端子上的所有外部接线。
通常对500V以下的电动机用500V兆欧表测量，对500~3000V电动机用1000V兆欧表测量其绝缘电阻，按要求，电动机每1kV工作电压，绝缘电阻不得低于1兆欧，电压在1k伏以下、容量为了1000千瓦及以下的电动机，其绝缘电阻应不低于0.5兆欧。
如绝缘电阻较低，则应先将电动机进行烘干处理，然后再测绝缘电阻，合格后才可通电使用。
（2）检查二次回路接线是否正确，二次回路接线检查可以在未接电动机情况下先模拟动作一次，确认各环节动作无误，包括信号灯显示正确与否。
检查电动机引出线的连接是否正确，相序和旋转方向是否符合要求，接地或接零是否良好，导线截面积是否符合要求。
（3）检查电动机内部有无杂物，用干燥、清洁的200-300kPa的压缩空气吹净内部(可使用吹风机或手风箱等来吹)，但不能碰坏绕组。
（4）检查电动机铭牌所示电压、频率与所接电源电压、频率是否相符，电源电压是否稳定（通常允许电源电压波动范围为±5%），接法是否与铭牌所示相同。
电动机加油时间、标准、振动值及运行温度、电压、电流参照表一、六级以上电机每3000小时加油一次，四级电机每2000-2500小时加油一次，二级电机每2000小时加油一次，高压电机每运行2500小时加油一次，加油的标准为电机轴承缝隙的2／3为佳，如电机轴承外侧小端盖下部有放油孔的加油至放油孔出油为止，加油太多会造成轴承内部散热不好，轴承发热影响轴承的动作，油会因内部压力过大而挤出，但是由于电机运行环境的不同就要根据电机的运行状况（声音、轴承温度）确定加油时间，一般不超过规定时间。
2极电机转速3000转/分，实际转速2930-2980转/分。
4极电机转速1500转/分，实际转速1430-1480转/分。
6极电机转速1000转/分，实际转速960-980转/分。
以上转速电机铭牌上都已标注清楚二、电动机的振动与窜动不得超过下表规定值窜动一般是指电动机的轴向窜动，造成窜动的主要原因是轴承游隙过大，表现出的症状是电机振动、噪音明显加大。
二、关于电动机温升问题的技术说明要点一、说到电动机的有关温升问题，首先解释一下有关电动机的绝缘等级、允许温升和性能参考温度等名词术语。
1、电动机的绝缘等级是指其所用绝缘材料的耐热等级，从低到高常见的分A、E、B、F、H级。
绕组温升限值（允许温升）是指电动机的温度与周围环境温度相比升高的限度。
2、性能参考温度，是指在此最高温度下，对应绝缘级别能有效保证电机可靠运行，不置影响电机性能。
3、最高允许工作温度（极限工作温度）是指电机在设计预期寿命内运行时，绕组绝缘材料允许最高点的工作温度。
如果运行温度超过材料的极限工作温度，则绝缘的老化加剧，寿命大大缩短。
其对应经验值关系如下表：（因内部绕组绝缘材料无法准确测量，存在测量误差，实际运行中以比较可行的外壳温度值为依据测算，加红部分为实际运行过程中建议控制值）说明：衡量电机发热程度是用“温升”而不是用“温度”，其单位为K（开尔文），K是一个变量的单位，而℃是一个常量的单位。
摘要本设计主要研究电机轴轴向径向窜动的检测方法。
首先提出对电机轴窜动监测的重要性，分析其轴向径向窜动的原因。
考察了目前电机轴窜动监测的手段和装置的现状，设计出了一套比较完善的在线监测系统。
根据测量原理，考虑电机轴窜动的频率和特点，综合考虑各种检测系统的优缺点，提出适合本系统的方案设计：采用非接触性位移传感器来作为测量器件，导出轴窜动的电压信号，分析此信号的特征，选用相匹配的模数转换器。
由于本系统中有轴向和径向两路信号，需选择相适应的多路模拟开关，再把数据送单片机进行处理，并进行显示，如果所采集的数据超出工业要求，系统会自动报警。
系统的各种功能都由软件来实现。
软件的设计包括主程序，定时中断服务程序，数据的采集，显示子程序，键盘子程序。
关键词：电机轴，窜动，单片机，传感器，模数转换器AbstractThe examination method of electricity engine shaft axial radial direction shakes is mainly researched in this design. First, proposed the importance of examination the electricity engine shaft moves the monitor, analyzes the reasons why its axial radial direction can vibrate. To study the situation of the methods and the equipment and set of quite perfect on-line control systems has been designed. According the principle of surveying, and considering the frequency and the characteristic of the electricity engine shaft shakes, the synthesis considered each kind of examination system the good and bad points, proposed the design plan which suits this system: The non-contact transmitter to survey signal is used, derives voltage which the axis shakes. The characteristic of this signal is analyzed, and to select A/D switch which matches. Because of in this system has two groups signals of axial and the radial direction, the multichannel analog switch which adapts is choused, the last delivers the data to the mcu is carried on processing, and carried on the demonstration, if the data surpasses the industry request, the system can auto-alarms. Each kind of function of the system all realized by the software. The main routine, interrupt service program, data gathering, the demonstration program and the keyboard program are included in the software design.Keywords: electricity engine shaft, shake, mcu, transmitter, A/D switch0 引言电机是工农业及各行各业中使用最广泛的动力设备，其种类繁多，数量极大，是电气工作者在维修中涉及最多的电气设备。
YB400／450—2高压机电机窜轴问题的探讨YB黜一2高压电机窜轴问题探讨南阳防爆集团有限公司(473008)邢桂林李薮聂建功摘要论述了电机轴向窜动是因为转子受到了轴向作用力且转子轴向游移空间较大所致,并较详细介绍了减小轴向窜动的几点措施.叙词高压电机转子轴向措施近年来,随着YB440500高压电机生产数量逐年增多,反映出的质量问题越来越多,其中主要是转子轴向窜动量较大,影响配套设备的正常使用.对电机自身轴承损坏也较丈,因此用户反映强烈.1电机窜轴的因素实践证实,电机窜轴取决定于两种因素二者缺一不可.即当电机受到自身的,风路的或者电磁的轴向作用力时,若转子存在较大轴向游移空间,转子便可发生窜动的现象.剖析YB船2高压电机结构(见图),可以认为其轴向力是定转子之间的轴向磁拉力及风路设计不平衡造成的左右某个方向的气流推力.另外,地基不平或同心度差致使转子轴向倾斜也会产生一定重力的轴向分力.试验证明,定转子铁心棱形,长短超差大,压入尺寸有误,错位严重等除影响电机电气性能之外还会使电机发生轴向窜动.我们曾对毅台YB-2高压电机进行实物拆检,发现定转子铁心整形质量差,且错位严重.为排除机械因素影响,拆除内风扇之后让电机进行空载运行,结果发现电机仍有较大幅度的窜动.另外试验也发现.内风扇直径减小,窜动量也减小,内风扇直径增大.窜动量也增大.我们还专门做过一项测试.对一台YB400M2—2电机严格控制定转子铁心整形质量, 长度及压入尺寸,测得在没有内外风扇时窜动量仅为0.1mm,而带上内外风扇时窜动太于0.7ram, 对分别附带内外风扇情形进行测试,结果发现内风扇的影响明显大于外风扇,分别为0.5mm与..48..0.3mm.显而易见,电机窜动与电磁力及风路结构有关.从大量产品出厂试验结果及用户反馈信息来看,电机转子轴向窜动较大的绝大多数-u400—2高压电机YB440504,6,8,10高压电机尽管与其结构相同却少有窜动的现象.另外迁发现在电机设计中采用对称风路结构(即双内风扇,轴伸端与非轴伸端两端各一个)的其它系列高压电机也较少有发生窜动现象的,由此可得出这样的结论:对于原YB44002高压电机轴向窜动,风路的影响为甚,风扇直径越太其影响力越太.田YBi;高压电机结构内风扇产生较大轴向力其原因可这样认为:由于YB400?2高压电机周围布管数目有限,仅为十几根,而且管径较小,加上焊接及加工时可能被堵塞一部分,所以内腔散热管实际导风面积很小,远小于外风扇出风口导风面积,加上风道的弯皓致使出风口风阻更大,从而导致电机内腔风道气流不畅,加上挡风扳的作用,分流很小,气流便在风扇盘右侧形成较大的压力,电机转子从而受到较大的向左的作用力.因此.电机转子轴向窜动是电机转子轴向磁拉力,风路作用力及其它轴向作用力相互作用的结果.2减小电机轴向窜动的措施21减小电机轴向受力解决YB44050.?2高压电机的轴向窜动问题,首先应设法消除电机自身电磁和机械的轴向作用力. 《电机技术》200l(1);丌■一一我们通过改进设计及提高工艺保证手段来实现. 如:提高定转子的同心度增加定转子端板,齿压条对铁心进行整形,保证定转子铁心长度一致, 严格要求压入尺寸及压入方向使定转子铁心在同一方向定位减小公差积累及轴向热嘭胀差异等,这样不但能改善电机的电磁性能与机械性能,也能适当减小电机的轴向窜动.至于减小风路对电机窜动的影响,可以通过调整风路结构在另一端增加一个相同的内风扇的办法来实现一内风路采用对称风路两端内风扇的轴向作用便能相互抵消,从而风路对电机轴向窜动的影响便能减到最小.另外,在定子温升不高,裕度较大的情况下可以适当缩小内风扇的直径或者改变内风扇的形式.因风路影响与内风扇的外径D或正比,所以改前与改后的内风扇外径D的比值越大,效果越明显.在风扇盘上开孔或者改用不带风扇盘的内风扇,使风扇盘两侧的风压接近或相等,从而内风路对电机转子窜动的影响便能大幅度减小.22减小电机转子轴向游移空间消除电机转子轴向作用力会受各种因素的制约,且有可能产生其它影响(如增加一内风扇对制造成本,电机振动,受力的影响等).如同时减小电机轴向游移空间,效果会更好.YB440s0_02高压电机轴向游移空间主要表现为: (a)轴承在内外盖止口之间的轴向间隙;(b)定位球轴承的轴向游隙;(c)轴承与轴承挡肩及挡圈之间的实际间隙(一般在热态时才表现出来).通常情况下,电机的轴向游移空间越大.电机窜动的机率及窜动量也越大,改进前YB4450o0—2高压电机许多有窜动的现象便是证明,据计算其轴向游移空间展大值接近3mm.下面介绍几种减小轴向游移空间切实有较的办法.2.2.1改用基本组球轴承定位以前YB4405o0—2高压电机定位球轴承一度采用c3组轴承因c3组属较大径向游隙组,相应地其轴向游隙也较大,根据公式Ace≈l(△r(k为常数,176或1.82jAr为径向游隙,O.O3～O.058),可近似计算出c3组球轴承在不受径向配合影响前提下其轴向游隙最大值为0.44ram,大于基本组球轴承轴向游《电机技术》2001(1)隙最大值0.34ram若计及改变轴承与转轴配合对球轴承径向游隙的影响,可以肯定,采用基本组球轴承其轴向游隙实际值一定小于0.34ram,在电机窜动量不太大时改变轴承效果很明显.2.2.2适当改变轴承结构零部件的尺寸公差,配合,减小装配间隙型式试验及用户使用反映,YB440"o2高压电机轴向窜动有热态增大或周期性抖动(即突发性大幅度窜动)的现象.这种现象实际上是由于轴承结构零部件公差配合不当引起的.我们知道,热胀冷缩是物质的共性,电机在热态运行时其零部件发生热膨胀的现象是不可避免的.假定轴承内圈,甩水环,甩油环与电机轴的配合是紧密的,在热态运行时不会发生与轴蚣脱滑动的现象,那么其最大窜动量便是轴承在轴承内外盖止口之间的装配间隙与球轴承轴向游隙之和.约为0～1.35ram,并不太大,因此电机出现窜动的机率及窜动量也不很大.但实际情况是,轴与轴承的配合原设计为K6(嗽),工艺曾一度实行内控标准为(')且多按下差控制,由于轴承内孔的公差为(一3o2)实浏多为(一00),所以轴承与轴的配合过盈量有时很小甚至没有过盈量,而因材质及发热的不同,轴承内圈的热嘭胀大于轴,于是在电机高速旋转产生的切向力及轴向力双重作用下便可能发生跑内圈的现象.同样,甩水环,甩油环与轴的配合为过渡配合也是较为松的,在热态时很可能要出现松脱的现象.一旦这两种情况同时存在,电机转子的轴向游移空间便会大大增加.据计算最终可达2.8ram以上,这还没考虑加工超差的现象,以此分析我们便明了YB44002高压电机窜动机率大,窜动量较大,热态窜动更大的原因.即可以这样认为,电机运行时在某一轴向受力加大出现配合松动的现象使得窜动量增大但同时其反方向的轴向力也在增大从而使电机轴向受力很快趋于平衡,此时电机便回复到较小的窜动状态.其大幅度窜动的周期取决于相关零部件配合过盈量的大小.关于跑内圈的情形曾经发现过数例拆检发现轴承与轴的配合过盈量为零.49..其轴承台上有明显的跑套痕迹,后经涮镀适当增大过盈量,电机窜动明显得到了改善.由此可知YB445O0O-2高压电机定位端轴承结构零部件轴向尺寸公差与预留装配间隙的选取及径向配台性质的确定对窜动有直接关系.实践证明用过少的过盈量将轴承安装在轴上,内圈承受载荷旋转,内圈与轴之间产生有害的滑动,滑动一旦产生,配合面显着磨损,损伤轴或轴承屡见不鲜,还会引起发热,振动,审动.而装配间隙也应在台适的限度内,应使配台后的工作游隙保持在轴承游隙的50%左右经改变轴向公差调整径向配合性质消除热态松脱滑动的可能性后,其最大轴向游移空间减小为0.8mm左右,使改进后的YB44002高压电机窜动的机率与窜动量大幅度减小.2.2.3采用合理的装配方法最后需要强调的是,电机的装配方式对转子轴向窜动也有一定的影响,尤其是外风扇的安装.因为通常外风扇与轴的配台为过渡配合或者过盈配合注定冷态下外风扇如果没有外加施力不可能轻易安装到轴上按照有关理论及经验,外风扇的安装应采用冷压(不对定位球轴承轴向施力)或者热套的方法,但许多情况下实际操作人员受工艺因素制约或出于某个方面的考虑而采用铁(铜) 锤用力敲击外风扇的办法.这样便会有较大的反复的轴向冲击力作用在轴承上,不但损伤轴承,还会改变轴承的游隙及正常状态,同时还可能引起磁中心线的偏移,此时电机轴向窜动的可能性会进一步增大.事实上也是如此:对库存电机(入库前轴向窜动测试皆符合要求)进行改造,在检修的几台电机中,改换外风扇时,采用铁锤反复敲打的电机皆出现了窜动严重超标的现象(达0.5～0.7).而没有更换外风扇的电机仍然保持较小的窜动,其中当初外风扇安装没有采用铁锤敲击的电机窜动量更小.3结论总之,YBI~-2高压电机窜动是个综台性问题,与电机设计,制造装配工艺及生产管理水平有关,一旦改进了设计,提高了工艺保证手段,管理也上新台阶,那么诸如电机窜动量大的质量问题便能大幅度减小例如YB445002高压电机改进设计前轴向窜动量普遍为0.3～2而改进后则小于0.3.具体试验数据如下:YB400St-2200kW0.02mmYB400S2-2220kW0.05mmYB400M2250kW0.04mmYB400M~2280kW0.05mmYB355-2132～185kW0.1～025mmYB450St-2315kW0.05mmYB450S2-2355kW0.05/0.04mmYB450S3-2400kW0.10/0.18mmYB450MI-2450kW0.15/0.20mmYB450M2-2500kW0.25/0.18mm(收稿日期:200o.08—15)第一作者邢桂林畀38岁工程师产品信息上海市电机技术研究所特约经销美国3M公司电气及专用电气绝缘胶带.带基种类齐全,如强化环氧薄膜,强化聚脂薄膜,强化纤维带,聚酰亚胺薄膜,合成物,聚四氟乙烯塑料薄膜,金属箔带基,聚酯网等,欢迎订购.50.联系电话:65794494联系地址:物华路178号联系人:张福生邮编:200086《电机技术》2001(1)f一一一r———T]■一。
