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电气设备故障诊断各类故障的特征量讲解
学的重要内容。
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一、振动与声响
•发电机的振动
加振发强电动对机状不的态同振是振动衡动一量异般发常分电的为机识机能别械否才振持能动续诊和可断电靠运 出行磁引的振发重动此要两故指种障标。的。真正原因。
对对仅发运就电行电机中磁振的振动发动进电就行机有评组以价而下分言的轴,原承明因振显:动超和过允 轴相许刷①振对幅磨转动位值损子两移的加绕种和振剧组形绝动以匝式对,及间,位将产短衡移会生路量值导环;指。致火标转;是子使振滑机动环组的和连电轴 由器②于不定汽能、轮正转发常子电工间机作气的;隙轴严不比重均轴时匀承将;等会其导它致部机组 位密③具封定有系子更统铁大的心的破组振坏装动,接位连合移接处量部松,件弛因松;此动,和对应力 轴机增是④振组大机转动的;组子的振并发中测动危生心量情及事位更况基故置能。础的偏准部前移确分兆;地。。评振价动和加分剧析往往
例如,静或动不平衡;轴系不对中;转子轴承损坏; 每部个件振联动结均部能分用松振动动;位轴移承峰润峰滑值不(良从;振动动静波部的件最间高发点—— 波生峰摩到擦最、低碰点撞—;—气波穴谷;之固间体的冲直击线等距等离。)、平均值、有效 值等多种形式表示。
振动的基本参数 :
周期振动(简谐运动)——位移,速度,加速度、相位角、频 率和振动力
自激振动
依靠运动体本身不断为激励振动提供能量。最大特点
是激振频率接近于转轴的一阶临界转速。表现为进 动)。
振动频率基本在一定范围内,和运动频率及外力的周期无关; 在某种转速(发振转速)下振动突然加剧; 如果加大振动阻尼,发振转速将上升,但和振动频率无关。
如对于高频振动或要求传感器必须在100℃以上工作时, 则采用振动加速度有效值表示。
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振动与故障的关系
强迫振动
受外力的激励作用而产生。特点是振动频率同步于外
来激振力频率(如旋转机械的转速)或等于它的整数倍;振动的峰
值出现在比较窄的范围内,即轴的临界转速;加大振动系统的阻尼
仅使振动峰值增减,不影响其频率;激励来源于转子不对称、不平 衡或外力的影响。
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振动与故障的关系
轴振动的特点:
位移峰峰值直接表示转子在机体内的位置变化,可以大致推断 出转子与固定部件如汽封等有无摩擦的危险;
在低速下可以测出测点位置的轴颈椭圆度或转子的弯曲值;
可测取轴心轨迹,对分析油膜振荡等故障较有效。
轴承振动的特点:
间接显示机组振动位移情况,如采用振动速度传感器或加速度 传感器,可以得到振动速度的有效值(振动烈度),有利于对 振动量作出评价;
负交步大在序变、型正电扭强汽常流矩迫轮工,,扭发况产作振电下生用。机,的于具轴旋机有系转组细传磁轴长递场系的转方引、矩向起分和与扭布转正振质速序。量都的因—是相为—十反2惯分f1,>性稳f产1矩定又生轴的称2系。超f1的,同
电同将当很对力步产电高汽系发生网的轮统电自故交机次机激障变和同参磁,应发步数现突力电振与象然和机荡电,短扭具的力引路转有影系起或变很响统扭油形大。参振开,的如数。关而危采之突产险用间然生性串发跳扭。联生闸振补电时。偿 感, 这电电轴种容容系随器振中机时荡出扭,,现振4,
设备缺陷带来异常振动,通过对振动的测量分析,可以揭露设备 内部隐形缺陷的存在和发展情况,有利于及时检修防止缺陷蔓延 与发展。
对异常振动不及时治理,也会促使设备连结部件松动、材质疲劳 而导致设备的损坏。
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振动与故障的关系
振振动动量所不表是示一的个设恒备定缺值陷,很而多是,按旋周转期机反械复的出大现部的分波故动信号, 或障是都由可相以同从频振率动、中不表同现振出幅来的。信号以及不同频率的信号相 互叠加的复杂波形。
⑤不对称负荷以及机组在转子临界转
速下的共振、轴系扭振、油膜振荡和
油膜涡动、电磁谐振等。
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一、振动与声响
•发电机的振动 •发电机组的扭振
在轴旋转方向上产生的振动称为扭转振 动,简称扭振。
在由多个旋转组件组成的轴系中,如果
传递扭矩不恒定,存在交变力矩,能引
起扭振;轴上扭矩的突然增加或释放,
也产生轴系扭振。
电气设备故障诊断
第四讲:各类故障的特征量 (2.非电量)
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序:非电量在电气设备诊断中的应用
• 设备运行状态量中的非 电量包括机械量信号及 各种化学信号等。
• 机械量信号有:①与生 产功能无直接关系的信 号,如振动、声音、轴 承温度等;②与生产功 能有直接关系的信号, 如汽轮机的汽压、汽稳、 转速等。
• 化学信号视具体的设备 和故障机理有许多种, 如绝缘油含烃量、润滑 油酸阶等。
表• 征非电电气量设备的故监障测常在用电的气非电 特征设量备:故障诊断中有着 •振动重与要声的响应用,并产生 •温度了术与许、温多仪升新器兴 仪的 表测 技量 术技 、 •压力信、号位处置理及与变化分析技术
•绝• 缘非分电解量物监、测水装含置量的、研机械 杂质制等和开发是故障诊断
振动与故障的关系
对于旋转机械,振动量是重要的运行状态特征,一切正常的 旋转机械都会或多或少地发生它自己特有规律的振动(正如 人体的脉搏)。异常振动是机械内部缺陷的表征。
当设备内部出现故障、零部件产生缺陷、装配和安装情况发生变 化时,其振动的振幅值、振动型式及频谱成分均会发生变化,不 同的缺陷和故障,其引起的振动方式也不同。
装置于轴承盖上,利于检查、拆装和维护。
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振动与故障的关系
考核轴振动的变化 当传感器支撑结构的绝对振动小于转 轴相对振动的20%时,转轴相对振动或绝对振动都可以作为 转轴振动量参数;否则,要进行转轴绝对振动测量。如转 轴绝对振动值大于相对振动值,绝对振动是测量参数。
其它如准正弦振动(增长或衰竭),冲击振动,不规则的随机
振动
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振动与故障的关系
低频时 振动体的振动强度与位移成正比 中频时 振动强度与速度成正比(电机振动的主要频率范围) 高频时 振动体的振动强度与加速度成正比
如汽轮发电机,以及转速在100r/s以下的风机、水泵等 辅机的滑动轴承,常用振动位移的峰峰值或振动速度 的有效值(振动烈度,直接表示振动动量,反映的是 设备在振动下可能遭受振裂破坏的危险程度,反映设 备振动对人体和周围环境的危害)表达。