山東盛華電機生產(chǎn)廠家：淺析大功率電機軸系不平衡響應(yīng)（一）
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采用DyRoBeS轉(zhuǎn)子動力學(xué)分析軟件對長輸管線壓縮機 20MW 級高速變頻防爆大功率電機項目軸系進行臨界轉(zhuǎn)速計算和不平衡響應(yīng)分析，使其避免軸系在正常運行過程中發(fā)生共振，從而為大功率電動機進行軸系的穩(wěn)定性分析和優(yōu)化設(shè)計提供了依據(jù)。
旋轉(zhuǎn)機械在運行過程中，由于各種干擾力作用而產(chǎn)生振動，振動是大功率電機旋轉(zhuǎn)機械轉(zhuǎn)子發(fā)生故障的主要問題之一。對于轉(zhuǎn)子系統(tǒng)本身，因為質(zhì)量偏心而引起的橫向彎曲振動是最普遍的，特別是在某個或某幾個特定轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)時，振幅會顯著增大，甚至?xí)?dǎo)致轉(zhuǎn)軸和軸承的破壞，這種現(xiàn)象通常是由共振引起的。為了大功率電機避免軸系在正常運行過程中發(fā)生共振，軸系的設(shè)計都要求其臨界轉(zhuǎn)速要避開機組正常運行的轉(zhuǎn)頻和外界激勵頻率一定的范圍。
本文主要依托長輸管線壓縮機20MW 級高速變頻防爆大功率電機項目，采用 DyRoBeS 轉(zhuǎn)子動力學(xué)分析軟件對大功率電機的整個軸系(主機和勵磁機)進行臨界轉(zhuǎn)速計算和不平衡響應(yīng)分析。此機組是三軸承結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)速為 3120 ～ 5040rpm，為了保證機組的穩(wěn)定運行，勵磁機端軸瓦需下端承載 300kg，安裝時需將軸承座抬高一定量，需要通過理論計算得出。
一、 計算模型
1.1 轉(zhuǎn)子建模
此計算采用的是DyRoBeS 軟件，將大功率電機轉(zhuǎn)軸簡化成48個單元( 49個節(jié)點) ，將風(fēng)扇、護環(huán)、轉(zhuǎn)子繞組、整流盤等以附加質(zhì)量的形式加載在相應(yīng)位置的節(jié)點上并輸入轉(zhuǎn)動慣量; 此大功率電機為2級電機，在主機本體的軸段上開了24 個下線槽，這對軸水平和垂直方向的彎曲慣性矩有很大影響，易產(chǎn)生振動，為了保證軸水平和垂直方向的彎曲慣性矩一致，需要在大齒上開月牙槽，以降低軸此方向的彎曲剛度。轉(zhuǎn)子有限元模型如圖 1 所示。
1.2 軸承參數(shù)
軸承( 可傾瓦，直徑200mm) 安裝在節(jié)點 5上，2#軸承( 可傾瓦，直徑 200mm) 安裝在節(jié)點 22上，3#軸承( 普通滑動軸承，直徑 100mm) 安裝在節(jié)點 47 上，根據(jù)軸承載荷和基本參數(shù)計算出 1#、2#、3#軸承的油膜剛度和油膜阻尼，計算結(jié)果見表 1和表2。
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