軸承知識
電機(jī)軸承發(fā)熱詳解(1)
2021-06-22作者:王勇
(來源:微信公眾號 bearing_zjz)
電機(jī)作為機(jī)電能量轉(zhuǎn)換裝置,在運(yùn)行的時候主要有電磁過程和機(jī)械運(yùn)行過程。不論是電機(jī)的電磁過程還是機(jī)械過程都有損耗,這些損耗Z終以發(fā)熱的形式散失出去。外在表現(xiàn)上就呈現(xiàn)了發(fā)熱的狀態(tài)。
對電機(jī)進(jìn)行發(fā)熱分析Z直觀的方法就是按照電機(jī)外在宏觀組件進(jìn)行定位分類。粗略的劃分,電機(jī)的機(jī)體結(jié)構(gòu)包括電機(jī)的定子機(jī)座、轉(zhuǎn)子、密封系統(tǒng)、軸承系統(tǒng)等。
如果從外在的測量看,就可以分成機(jī)座發(fā)熱、轉(zhuǎn)軸發(fā)熱、軸承發(fā)熱、密封件發(fā)熱等。
上圖就是這個思維導(dǎo)圖的層。
我們知道電機(jī)機(jī)座的外表發(fā)熱是受到繞組發(fā)熱影響的。
從機(jī)座的發(fā)熱現(xiàn)象看,我們可以分為整體溫度升高和機(jī)座溫度分布出現(xiàn)變化。
電機(jī)工作于“正常”工作狀態(tài)下的時候,電機(jī)機(jī)座內(nèi)部的溫度呈現(xiàn)一定的分布。這個分布與電機(jī)內(nèi)部運(yùn)行時候的發(fā)熱源以及發(fā)熱源的熱量有關(guān)。一般而言各個發(fā)熱源之間存在一定的電氣和機(jī)械聯(lián)系,因此其發(fā)熱關(guān)系也存在一定的相關(guān)性。因此,正常的電機(jī)工作狀態(tài)下,電機(jī)內(nèi)的溫度分布應(yīng)該呈現(xiàn)一定的穩(wěn)定趨勢。請注意,此處說的是“溫度分布”和“趨勢”,而非一定不變。
所謂電機(jī)發(fā)熱異常就是在溫度分布上出現(xiàn)與“正常”狀態(tài)的不一致。(“異常”就是異于“正常”的狀態(tài))。這種“異常”可能是故障,也可能不是故障。這就需要我們后一步的故障診斷與分析。
電機(jī)機(jī)座局部溫度“異常”發(fā)現(xiàn)的時候,故障診斷的基本思路是首先確認(rèn)是否存在外界熱源。
對熱源的確定是這個導(dǎo)圖里的第三層內(nèi)容。是否有外界熱源的確定其實(shí)是用于確認(rèn)這個熱量是電機(jī)自身主動發(fā)出的還是受到外界影響現(xiàn)的被動變化。
對于有外界熱源的局部發(fā)熱,電機(jī)工程師首先需要確定外界熱源本身是否正常。如果外界熱源本身正常,就會帶來這樣的溫度升高,那么就需要確認(rèn)這個外界熱源帶來的溫度上高對于電機(jī)本體造成的影響。具體到本公號討論的軸承部分,就是這個局部的溫度升高是否會影響到軸承。如果這個溫度對軸承運(yùn)行不構(gòu)成嚴(yán)重威脅,由于熱源本身并無問題,則此次“異常”可以界定為“非故障”,僅需要關(guān)注其變化,而不需要立即采取措施。
對于無外界熱源的局部發(fā)熱,電機(jī)工程師需要檢查電機(jī)本身。確認(rèn)這個發(fā)熱是不是內(nèi)部某些故障引起的。常見的情況包括繞組局部溫度過高以及機(jī)械部件之間某個相對運(yùn)動界面溫度過高。
這種電機(jī)本身局部溫度過高實(shí)際上也是一個與“正常”溫度分布對比而得出的標(biāo)志主動發(fā)熱情況變化的狀態(tài)。通常這個狀態(tài)是一個“故障”的幾率較大。比如局部繞組絕緣出問題,機(jī)械部分局部干涉,相互摩擦等等。因此對于電機(jī)機(jī)體局部發(fā)熱且無外接熱源的情況而言,電機(jī)本體結(jié)構(gòu)、絕緣等存在故障的可能性升高。