3-17. ОСЕВОЙ СДВИГ РОТОРА ТУРБОГЕНЕРАТОРА
Осевой сдвиг ротора турбогенератора вследствие его конструктивных особенностей может быть и по причинам, не указанным в § 4-8 для всякой электрической машины.
При холостом ходе как без возбуждения, так и с возбуждением ротор имеет нормальный осевой разбег в обе стороны. При нагрузке генератора происходит смещение ротора в одну сторону, усиливающееся с увеличением нагрузки. При передвижении статора в сторону, противоположную сдвигу ротора, смещение ротора не только не уменьшается, но, наоборот, увеличивается в прежнем направлении до упора в торец вкладыша подшипника, причем давление на подшипник может настолько повыситься, что произойдет выработка торца вкладыша.
Ротор снабжен бандажами (каппами) из обыкновенной, а не из специальной немагнитной стали. Нормальное положение ротора относительно статора при симметрии магнитных осей показано на рис. 3-5, а. Если имеется асимметрия осей полей рассеяния лобовых частей обмотки статора и магнитных осей бандажей ротора относительно оси основного магнитного поля, то ротор при нагрузке генератора будет передвигаться в одну сторону вследствие взаимодействия полей рассеяния и бандажей, так как осевое действие полей рассеяния лобовых частей обмотки сильнее действия основных магнитных полей (рис. 3-5, б).
Чтобы определить качество бандажей, т. е. установить, магнитные они или немагнитные, к ним подносят магнитную стрелку. Если стрелка притягивается, значит, бандаж магнитный; в противном случае он немагнитный.
Для устранения осевого смещения ротора при нагрузке генератора необходимо передвинуть статор в сторону сдвига ротора, если бандажи магнитные, и в противоположную сторону, если они немагнитные. Смещение статора в сторону сдвига ротора, т. е. удаление бандажа ротора от лобовых частей обмотки статора с одной стороны генератора и сближение их между собой с другой стороны машины, уравновешивает действие полей рассеяния лобовых частей обмотки статора на бандажи.
В результате этого ротор занимает некоторое среднее положение (рис. 3-5, в).
По этому положению нужно установить подшипники, чтобы не происходило набегания ротора ни на один из них, а осевой разбег ротора в обе стороны был по возможности одинаковым.
Рис. 3-5. Различные положения ротора с магнитными бандажами по отношению к статору: а — при симметрии магнитных осей; б — при асимметрии осей полей рассеяния лобовых частей обмотки статора и магнитных осей статора и ротора (сильный односторонний сдвиг ротора из-за неправильной установки статора); в — установившееся положение ротора при асимметрии осей полей рассеяния лобовых частей обмотки статора и бандажей ротора при предварительно правильной установке статора 1 — магнитная ось бандажей ротора; 2 — ось полей рассеяния лобовых частей обмотки статора; 3 — нажимная плита; 4 — магнитная ось статора; 5 — активная сталь статора; 6 — лобовая часть обмотки статора; 7 — бандаж ротора; 8 — бочка ротора; 9 — магнитная ось ротора
Так как при малейшем сдвиге от этого среднего положения ротор пойдет дальше по направлению сдвига до упора в торец вкладыша подшипника (из-за возникновения больших усилий с той стороны, где расстояние между осями лобовых частей и бандажа становится меньше), то осевой разбег ротора следует сделать по возможности минимальным, учитывая, однако, его тепловое расширение.
Вследствие указанного выше передвижения статора нарушается совпадение магнитных осей статора и ротора (рис. 3-5, в), и при холостом ходе возбужденного генератора может произойти некоторое смещение ротора в обратном направлении и набегание его на один из подшипников; такое явление у роторов с магнитными бандажами встречается часто. Если набегание незначительно, то разбег ротора можно не увеличивать; если же существует опасение, что набегание ротора может вызвать срабатывание торца вкладыша, то необходимо подшабрить вкладыш или передвинуть подшипник.
