Способ определения критической частоты вращения ротора гидроагрегата Советский патент 1987 года по МПК G01R31/34 

верторный режим. Испытания могут проводиться как на остановленном, так и на вращающемся роторе. В первом случае моделируют рабочее состояние, для чего с помощью опорных болтов сегменты подшипников прижимают к шейке вала и подают смазку на поверхность трения подшипников, чем обеспечивают всплытие ротора на масляной пленке. В этом случае ос1293675

циллографируют колебания ротора. При испытаниях на вращающемся роторе при номинальной частоте вращения осциллографируют вибрации опор ротора. Предложенньй способ позволяет достоверно определить частоту вращения и повысить эксплуатационную надежность гидрогенератора. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1

Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к способам экспериментального определения характеристик крупных электрических машин, в частности критической часто- ты вращения ротора гидрогенератора на месте установки на ГЭС.

Цель изобретения - повьш1ение точности определения критической частоты вращения.

На чертеже показана принципиальная схема устройства для реализации способа.

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

Последовательность операций в способе следующая: отключают испытуемый гидроагрегат от сети и полностью обесточивают, размыкают обмотку возбуждения, 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 инверторный режим; одновременно с этим проводят измерение (например, осциллографирование) вибросмещений элементов гидроагрегата, по виброграмме определяют критическую часто .ту вращения ротора.

л-

О

5 О

0

0

При неподвижном роторе перед созданием электромагнитных нагрузок прижимают сегменты направляющих подшипников ротора гидроагрегата к шейкам вала, поДают масло в подпятник, поднимая ротор на масляную пленку подпятника, а далее при отключении автомата гашения поля 4 измеряют вибросмещения непосредственно ротора. 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 грщроагрегате, в котором перед приложением и сбросом ударной 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 ротора.

Для обеспечения проведения испытаний на отключенном гидроагрегате и возбуждения вибраций ротора необхо- ди1Уй 1 внешние энергетические источники, т.е. внешний источник тока, например соседний гидроагрегат.

Возбуждение источника вибраций ротора требует создания достаточно большого одностороннего усилия тяже- ния ротора, Это обеспечивается подачей максимального тока в обмотку полюсов. На каждый полюс при этом действует радиальная сила магнитного тяжения, Общая нагрузка на ротор равна сумме проекций этих сил на ось симметрии возбужденной группы полюсов. Если группа обмоток полюсов 2 имеет больше половины их общего числа, то крайние полюса дадут отрицательные составляющие в сумме проекций сил, что при увеличении сопротивления группы обмоток полюсов 2 при- 10 то м гашения поля 4 и управляемым

водит к уменьшению общего одностороннего усилия на ротор. Поэтому возбужденная группа обмоток полюсов 2 должна содержать не более половины полюсов ротора, расположенных последо- 15 рабочее состояние за счет прижатия

вательно.

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

Для упрощения процедуры измерений

испытания проводятся на остановленном35 сбросе, в измерении возбужденных

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.

вибраций элементов гидроагрегата, от.личающийся тем, что, с целью повьш1ения 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, отличающийся тем, что испытания про- Проведение испытаний при номиналь- 55 водят при остановленном роторе, при ной частоте вращения обеспечивает по- этом перед приложением и сбросом лучение критической частоты вращения нагрузки сегменты подшипников прижи- для рабочего режима гидроагрегата, мают к шейкам вала, подают смазку чем определяется запас надежности. в подпятник, добиваясь всплытия рото36754

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 автомавыпрямителем 3, который переводят в инверторный режим. Кроме того, при проведении испытаний на остановленной гидрогенераторе моделируют его

сегментов подшипника к шейке вала и подачи смазки на поверхность трения.

Предложенный сп.особ 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

вибраций элементов гидроагрегата, от.личающийся тем, что, с целью повьш1ения точности, электромагнитную нагрузку создают путем подключения тока возбуждения на част 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.

5-1293675-6

pa на масляной пленке, и измеряют водят на вращающемся роторе при но- виброперемещения ротора.минальной частоте вращения, при этом

3. Способ по п. 1, отлича- измеряют виброперемещения опор ро- ю щ и и с я тем, что измерения про- тора.

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, кото- рый в момент сброса переводят в ин(Л с ос а Nj ел