Способ определения критической частоты вращения ротора гидроагрегата

 

Изобретение относится к области эл.машин, а именно к способам определения достоверного значения критической частоты вращения ротора. Цель изобретения - повышение точности определения критической частоты вращения ротора гидрогенератора. Для определения критической частоты вращения используют приложение и ударный сброс нагрузки и осциллографирование возбужденных колебаний. Приложение нагрузки осуществляют подачей тока возбуждения от внешнего источника 1 например соседнего гидроагрегата, на группу обмотки 2 ротора, содер- - жащую не более половины полюсов,расположенных последовательно. Сброс нагрузки осуществляют автоматом гашения поля 4 и управляемым выпрямителем 3, питающим обмотку возбуж - дения испытуемого генератора, который в момент сброса переводят в ин (Л с ос а Nj ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУ БЛИН (59 4 С 01 R 31/34

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАЯ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМ,К СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4g-., М сС

Cg

Ф юа

Ср (21) 3943598/24-07 (22) 11.05.85 (46) 28.02.87. Бюл. Ф 8 (71) Ленинградское производственное электромашиностроительное объединение "Электросила" Ъм. С.M.Кирова (72) В.В.Блинов, В.И.Брызгалов, А.А.Дукштау и А.В.Хренов (53) 621.313(088.8) (56) Элкинд Ю.М. Контроль вибрации мощных гидроагрегатов. M.: Энергия, 1979, с. 101. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРИТИЧЕСКОЙ

ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ РОТОРА ГИДРОАГРЕГАТА (57) Изобретение относится к области эл.машин, а именно к способам определения достоверного значения крити„SU,„, 1293675 А 1 ческой частоты вращения ротора. Цель изобретения — повышение точности определения критической частоты вращения ротора гидрогенератора. Для определения критической частоты вращения используют приложение и ударный сброс нагрузки и осциллографирование возбужденных колебаний. Приложение нагрузки осуществляют подачей тока возбуждения от внешнего источника 1 например соседнего гидроагрегата, на группу обмотки 2 ротора, содер-жащую не более половины полюсов,расположенных последовательно. Сброс нагрузки осуществляют автоматом гашения поля 4 и управляемым выпрямителем 3, питающим обмотку возбуж- дения испытуемого генератора, который в момент сброса переводят в ин1293675 верторный режим. Испытания могут циллографируют колебания ротора. При проводиться как на остановленном, испытаниях на вращающемся роторе так и на вращающемся роторе. В пер- при номинальной частоте вращения вом случае моделируют рабочее сос- осциллографируют вибрации опор рототояние, для чего с помощью опорных ра. Предложенный способ позволяет болтов сегменты подшипников прижи- достоверно определить частоту врамают к шейке вала и подают смазку щения и повысить эксплуатационную на поверхность трения подшипников, надежность гидрогенератора. 2 з.п. чем обеспечивают всплытие ротора на ф-лы, 1 ил. масляной пленке. В этом случае осИзобретение относится к электрическим машинам, а именно к способам экспериментальнбго определения характеристик крупных электрических машин, в частности критической частоты вращения ротора гидрогенератора на месте установки на ГЭС.

Цель изобретения — повышение точности определения критической частоты вращения.

На чертеже показана принципиальная схема устройства для реализации способа.

Ток возбуждения на испытуемый гидроагрегат подают от внешнего источника питания 1, на группу обмотки 2 ротора, содержащую не более половины полюсов, соединенных последовательно, и управляемый выпрямитель 3. Последовательно в цепь включен автомат гашения поля 4.

Последовательность операций в спо-. собе следующая: отключают испытуемый гидроагрегат от сети и полностью обесточивают, размыкают обмотку воз— буждения, подключают половину последовательно соединенных полюсов обмотки 2 ротора через автомат гашения поля 4 к управляемому выпрямителю 3, соединенному с внешним источником питания, плавно увеличивают ток в подключенной части обмотки 2 ротора, отключают автомат гашения поля 4 и переводят. управляемый выпрямитель

3 в инвертарный режим; одновременно с этим проводят измерение (например, осциллографирование) вибросмещений элементов гидроагрегата, по виброграмме определяю критическую часто.ту вращения ротора.

При неподвижном роторе перед созданием электромагнитных нагрузок прижимают сегменты направляющих подшипников ротора гидроагрегата к шей5 кам вала, подают масло в подпятник, поднимая ротор на масляную пленку подпятника, а далее при отключении автомата гашения поля 4 измеряют вибросмещения непосредственно ротора.

®0 При вращающемся роторе приводят его во вращение турбиной, сегменты направляющих подшипников при этом установлены в рабочем положении (с зазором), а одновременно с гашением поля производят измерения вибросмещений опор ротора.

Испытания могут проводить на остановленном гидроагрегате, в котором перед приложением и сбросом ударной

20 нагрузки сегменты подшипников с помощью опорных болтов прижимают к шейке вала, а подачей смазки на поверхность трения обеспечивают всплытие ротора на масляной пленке.

Испытания могут проводить на вращающемся роторе при номинальной частоте вращения, причем производят ос- . циллографирование вибраций опор ро30 тора.

Для обеспечения проведения испытаний на отключенном гидроагрегате и возбуждения вибраций ротора необходимы внешние энергетические источники, т.е. внешний источник тока, например соседний гидроагрегат.

Возбуждение источника вибраций ротора требует создания достаточно большого одностороннего усилия тяжения ротора. Это обеспечивается пода40 чей максимального тока в обмотку полюсов. На каждый полюс при этом дей1293675 ствует радиальная сила магнитного тяжения. Общая нагрузка на ротор равна сумме проекций этих сил на ось симметрии возбужденной группы полюсов. Еслй группа обмоток полюсов 2 имеет больше половины их общего числа, то крайние полюса дадут отрицательные составляющие в сумме проекции сил, что при увеличении сопротивления группы обмоток полюсов 2 при- !О водит к уменьшению общего одностороннего усилия на ротор. Поэтому возбужденная группа обмоток полюсов 2 должна содержать не более половины полюсов ротора, расположенных последо- 15 вательно.

Резкий сброс нагрузки в силу большой реактивности обмотки возбуждения возможен только при условии гашения больших токов и обеспечения подачи 20 на группу обмоток полюсов 2 противоположного потенциала в момент сброса нагрузки. Это обеспечивается применением автомата гашения поля 4 и управляемого выпрямителя 3, причем в момент сброса нагрузки управляемый выпрямитель 3 переходит в инверторный режим. Для определения критической частоты вращения необходимо произвести осциллографирование вибраций, 30 так как замер вибрации вращающегося ротора затруднен, осциллографируются вибрации его опор.

Для упрощения процедуры измерений испытания проводятся на остановленном 35 роторе, когда возможен замер вибрации собственно изгибных колебаний ротора и отсутствуют побочные вибрации, вызванные вращением. При этом полностью исключается искажение резуль- 40 татов замера помехами, вызванными вращением ротора. Для закрепления ротора, подобно его рабочему состоянию, сегменты подшипников с помощью опорных болтов прижимают к шейке 45 вала. Для устранения сил трения в вертикальной опоре ротора производят подачу смазки на поверхность, трения и этим обеспечивается всплытие ротора на масляной пленке. Этим создают- 50 ся условия для поперечных смещений ротора, снижается демпфирование вибраций и моделируется опирание вращающегося ротора.

Проведение испытаний при номиналь- 55 ной частоте вращения обеспечивает получение критической частоты вращения для рабочего режима гидроагрегата, чем определяется запас надежности.

Новизна предлагаемого способа состоит в том, что приложение и ударный сброс нагрузки на ротор гидроагрегата осуществляют подачей тока возбуждения от внешнего источника, например соседнего гидроагрегата, на группу обмоток полюсов 2, менее половины общего числа, расположенных рядом, а сброс нагрузки осуществляют автоматом гашения поля 4 и управляемым выпрямителем 3, который переводят в инверторный режим. Кроме того, при проведении испытаний на остановленном гидрогенераторе моделируют его рабочее состояние sa счет прижатия сегментов подшипника к шейке вала и подачи смазки на поверхность трения.

Предложенный способ позволяет достоверно определить критическую частоту вращения ротора гидроагрегата и повысить эксплуатационную надежность гидроагрегата.

Формула изобретения

1. Способ определения критической частоты вращения ротора гидроагрегата, содержащего систему подачи смазки на подпятник и сегментные подшипники, заключающийся в подключении обмотки возбуждения через управляемый выпрямитель, в отключении обмотки статора от сети, в создании электромагнитной нагрузки и в ее ударном сбросе, в измерении возбужденных вибраций элементов гидроагрегата, о т.л и ч а ю шийся тем, что, с целью повьппения точности, электромагнитную нагрузку создают путем подключения тока возбуждения на часть обмотки возбуждения, содержащую не более половины полюсов, расположенных последовательно, возбуждение подают от внешнего источника, а сброс нагрузки осуществляют путем гашения поля, например, посредством автомата гашения поля, при этом управляемый выпрямитель переводят в инверторный режим и одновременно измеряют виброперемещения элементов гидроагрегата.

2. Способ по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что испытания проводят при остановленном роторе, при этом перед приложением и сбросом нагрузки сегменты подшипников прижимают к шейкам вала, подают смазку в подпятник, добиваясь всплытия рото1293675

Составитель В.Никаноров

РедактоР Ю. СеРеда ТехРед В.Кадар г

KîÐP

Заказ 383/51 Тираж 731

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Под пион о е

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ра на масляной пленке, и измеряют виброперемещения ротора.

3. Способ ло и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что измерения проводят на вращающемся роторе при номинальной частоте вращения, при этом измеряют виброперемещения опор ротора.