Y1000型高壓電機安裝調整控制要點

劉家川

作者通聯：中國燃氣渦輪研究院 四川江油市豐花園小區1-1-5-16 621700

E-mail：liujiachuangte@126.com

一、引言

電機安裝質量的好壞，直接影響電機的運行安全和使用壽命。電機安裝調整主要包括安裝基礎的調整和準備、電機吊裝、軸承座安裝調整、氣隙調整、聯軸器調整等工作。

二、電機吊裝和抽芯

Y1000/1430型高壓電機，轉子軸較短。廠房內僅有1 臺單梁吊車，主鉤10t。作為電機安裝的重要步驟，轉子抽芯必不可少。根據起重設備和電機的具體特點，總結出“橫擔抽軸法”，操作步驟如下。

根據需要準備橫擔一根（適當管徑和長度的鋼管），將轉子主軸端套鋼管，用10t 吊車掛5t 手動葫蘆，5t 手動葫蘆和鋼絲繩分別掛在橫擔兩端。再用兩個3t 手動葫蘆分別掛在橫擔兩端，并分別套在聯軸器端和假軸鋼管上。用5t和3t 手動葫蘆調整橫擔平行和定子與轉子的間隙，待間隙均勻后移動10t 吊車將轉子緩緩抽出，如圖1 所示。

采用橫擔抽軸法提高了轉子移動過程中的穩定性，如果設備條件允許，采用主鉤和副鉤配合使用的方法則可以增加穩定性。值得注意的是，由于定轉子間隙很小，而定子內的鐵心、繞組等機械強度差，操作不當將可能帶來損傷，因此整個操作過程必須小心、緩慢。

圖1 橫擔抽軸法

三、磁場中心線的調整

電機轉子在軸承座上調整就位后，需要對電機定轉子的相對位置進行調整，以保證電機運行中磁場中心的重合，避免電機運行起來后產生軸向串動。通常，定轉子的幾何中心線即是磁場中心線的重合位置，因此調整磁場中心線即是調整定轉子的中心位置。實際調整工作中，即是使轉子與定子兩鐵心端面距離相等，參見圖2，即a=b 時，表明兩磁場中心線是重合的。

圖2中a）表示 兩磁場中心線重合，b）表示兩磁場中心線不重合。調整的具體做法是在定轉子兩端對應處各選四點，用刻度尺測量a和b的數值，用數學統計方法判斷定子的移動方向和大小。

四、氣隙調整

在電機定子和轉子基本就位后，要對定轉子間的氣隙進行調整，使定轉子四周氣隙均勻。氣隙調整得不好，電機運行中振動和噪聲大，嚴重時可能造成掃膛事故。

首先在定子鐵心兩側端面按水泵旋轉方向（每隔90°）均勻地畫出四點，分別標志為a，b，c，d（聯軸器端）和a′，b′，c′，d′（軸伸端），用塞尺進行測量。然后將轉子旋轉90°測量下一組數據。通常要求測量次數不少于4次，計算平均值。氣隙應力求均勻，并要求最大值或最小值與平均值之差的絕對值不超過平均值的10%。如果不滿足要求就要根據測量情況調整氣隙，具體做法是在定子底座增加或減少墊鐵厚度。

需要注意的是，調整電機氣隙時，要考慮到電機運行起來后定、轉子間氣隙的變化情況。在按照靜態下測出的氣隙進行調整時，還應留出電機運行時因電磁場變化和溫度升高等因素的偏差量，通常情況下冷態時上氣隙應比下氣隙大0.05mm。同時還要考慮，測量電機氣隙時轉軸在下軸瓦上是靜止狀態，一旦運行后，軸頸與軸瓦間要建立起油膜，使轉子抬高。油膜厚度一般按0.05mm 考慮，事實上，除油膜抬高轉子之外，還要考慮其他因素，比如，軸瓦的長期磨損要使轉子降低些，另外定子溫度升高膨脹及軸承座的膨脹因素等。因此，調整氣隙應全面考慮各種因素，一般情況下在調整氣隙時應使上部氣隙比下部氣隙大0.1～0.15mm。另外，由于定轉子鐵芯形態極不規則，作為鼠籠異步電機氣隙值往往比較小，比如Y1000/1430型高壓電機氣隙僅1.5mm，因此氣隙的測量和調整需要足夠的耐心和細致。

圖2 定轉子鐵心端面對齊

圖3 氣隙測量位置

五、聯軸器軸心線調整

電機定子和轉子安裝調整就位后，還要考慮到電機聯軸器與被拖動設備聯軸器軸心線重合的問題。為使機組運行平穩，要求兩個聯軸器的端面應相互平行，同時要使被拖動設備轉子軸心線的延長線與電機轉子軸心線的延長線重合，否則電機將不能平穩工作。

聯軸器的調整應采用下張口連接方式，這是因為電機轉子和被拖動設備轉子都相當重，在重力作用下轉軸會出現不同程度的撓度，撓度大小與電機轉子和被拖動設備自身重量、軸的長度和直徑有關。轉軸長度越長，直徑越細、重量越重，其撓度越大。所以，兩個軸往往不能絕對水平，一般是使兩端的軸瓦稍高些。用塞尺測量兩聯軸器的軸向間隙，用千分尺測量徑向間隙。為了盡量減少測量誤差，應將聯軸器轉動0°、90°、180°、270°4個位置分別測出徑向和軸向間隙。根據測量記錄，用數學統計方法計算出軸心線的各向偏差并做相應調整。調整的原則是兩聯軸器軸向間隙力求均勻，徑向間隙軸心線重合。對于滑動軸承，在冷態下測量時，要考慮到電機運行后建立起來的油膜抬高電機轉子的因素。根據經驗，在實際調整中，當電機聯軸器的徑向間隙低于被拖動設備聯軸器0.05mm 時，運行效果較好。需要指出的是，在調整兩聯軸器相對間隙時，還要考慮負載的性質和運行后轉子的變化情況。

六、軸電流的防治

對于大中型電機軸電流的防治，在電機安裝調整工作中是不容忽視的環節。由于制造水平的限制，軸電壓的產生是不可避免的，如不采取措施，則有可能在電機轉軸與軸承座間形成軸電流。軸電流對電機的運行不利，嚴重的會造成燒瓦事故。對于軸電流的防治，通常的做法是在軸承座下安裝絕緣墊板。另外，在軸承座與電機底板連接處也要有絕緣措施，比如固定螺栓與軸承座連接處要加裝絕緣墊圈。當電機及聯軸器等調試合格后，應用定位銷釘定位，定位銷釘的使用也應有絕緣措施，比如銷釘與金屬件間加電工紙板隔套，或者直接使用足夠強度的絕緣材料銷釘。總之要切斷軸電流的流通通道，避免軸電流在電機轉軸與底板間形成回路。

七、結束語

大中型電機的安裝調試是一項復雜而且技術要求較高的工作。在調整聯軸器軸向及徑向間隙時有可能導致電機氣隙值的變化，也可能影響到電機定子和轉子磁場中心位置的變化。同時在電機調試時還要考慮各相關量的動態變化，比如電機和被拖動設備運行起來后可能引起的氣隙值變化等。所以，在實施電機安裝調試前應做好充分準備，統籌考慮，制定科學合理的操作方案，必要時還要對操作人員進行相關培訓。