Г. ИЗМЕРЕНИЕ И НОРМЫ ВИБРАЦИЙ
Роторы всех вращающихся электрических машин обязательно балансируются на заводах-изготовителях, после чего, однако, в них остается некоторая неуравновешенность.
По ГОСТ 12327—79, распространяющемуся на машины с жесткими роторами массой 0,01 — 1000 кг и рабочей частотой вращения до 30 000 об/мин, в зависимости от массы роторы делятся на три группы: с массой 0,01 — 1 кг (микророторы), свыше 1 до 3 кг (малые роторы) и свыше 3 до 1000 кг (средние роторы). Этот стандарт не распространяется на автотракторные электрические машины.
Для роторов электрических машин устанавливаются четыре класса точности балансировки роторов, указанные ниже:
Класс точности балансировки........ 6,3 2,5 1,0 0,4
Наибольшие допустимые значения
произведения гю, мм-рад/с....... 6,3 2,5 1,0 0,4
Для средних роторов следует использовать классы точности балансировки 6,3; 2,5 и 1.0, для малых роторов и микророторов — классы 2,5; 1,0 и 0,4.
Этим стандартом устанавливаются рекомендации по выбору классов точности и технологии балансировки, а также допустимые остаточные дисбалансы для рогоров указанных групп.
До создания единого государственного стандарта на нормы вибрации электрических машин нужно руководствоваться нормами, установленными в стандартах на машины соответствующих типов или, при отсутствии таких норм, временными нормами, принятыми на заводах-изготовителях электрических машин.
Рис. 9. Вибрация подшипника
При оценке вибрации электрической машины в соответствии с ГОСТ 12379—75 основной измеряемой величиной должно являться среднее квадратическое значение виброскорости ve.
Вибрационное смещение, скорость и ускорение подшипников измеряют вибрографами или виброметрами в трех взаимно перпендикулярных направлениях: а) вертикальном — на крышке, над осью вращения ротора; б) горизонтальном — по разъему против середины вкладыша и в) осевом — по разъему, по возможности ближе к оси вращения (рис. 9).
При частоте вращения вала менее 500 об/мин можно измерять размах вибрационного смещения индикатором часового типа.
В ГОСТ 16921—83, распространяющемся на вращающиеся электрические машины с массой 0,5—2000 кг и рабочей частотой вращения 600—12 000 об/мии, в качестве оцениваемого параметра вибрации принимается максимальное из средних квадратических значении вибрационной скорости ve, измеренных для диапазона от частоты, соответствующей рабочей частоте вращения, до 2000 Гц.
Для оценки вибрации собранных машин при выпуске с предприятия-изготовителя устанавливается восемь классов по величине вибрации машин. Индексы этих классов обозначаются числами: 0,28; 0,45; 0,7; 1,1; 1,8; 2,8; 4,5; 7Д Каждое из чисел равно наибольшему допустимому эффективному значению вибрационной скорости в миллиметрах в секунду для машин данного класса.
Параметры вибрации этих машин должны измеряться при типовых или контрольных испытаниях на предприятиях-изготовителях по ГОСТ 12379—75 в соответствии с программой испытаний, установленной в стандартах или технических условиях на машины соответствующих типов.
До настоящего времени, помимо ГОСТ 16921—83 (для машин с массой до 2000 кг), государственные стандарты устанавливают нормы допустимых вибраций только для синхронных компенсаторов, турбогенераторов и гидрогенераторов.
Допускаемая вибрация (среднее квадратическое значение скорости вибрации) подшипников синхронных компенсаторов (ГОСТ 609—84) из уровне оси вала при всех режимах работы и при номинальной частоте вращения не должна превышать 2,2 мм/с; допускаемая вибрация сердечника статора на частоте 100 Гц и при симметричной нагрузке не должна превышать 9,5 мм/с.
Вибрация (эффективное значение вибрационной скорости) подшипников турбогенераторов при всех режимах работы, предусмотренных ГОСТ 533—85 Е, должна соответствовать требованиям ГОСТ 25364—82 при номинальной частоте вращения. Нормы вибрации сердечника статора, лобовых частей обмоток и контактных колец устанавливаются в технических условиях на турбогенераторы конкретных типов.
Для гидрогенераторов (ГОСТ 5616—81 Е) допускаемая вибрация в горизонтальной плоскости крестовин гидрогенератора со встроенными в них направляющими подшипниками при вертикальном исполнении или вибрация подшипников при горизонтальном исполнении гидрогенератора во всех режимах работы при номинальной частоте вращения должна быть не более: 180 мкм для генераторов с номинальной частотой вращения до 100 об/мин; 150 мкм — свыше 100 до 187,5 об/мин; 100 мкм — свыше 187,5 до 375 об/мин; 70 мкм — свыше 375 до 750 об/мин.
Допускаемая вибрация (размах колебаний) сердечника статора при частоте 100 Гц при нагрузках в симметричных режимах не должна превышать 30 мкм.
В осевом направлении гидрогенератор должен выдерживать вибрации гидравлической турбины не более указанных выше.
В качестве примера применяемых внутризаводских норм ниже приводятся установленные ЛПЭО «Электросила» (нормали 8Р11 и 8Р15) наибольшие допустимые размахи полигармонической вибрации подшипников электрических машин постоянного и переменного тока, а также агрегатов, за исключением турбогенераторов, при приемных испытаниях на стендах выпускающих цехов:
Номинальная частота вращения ротора (якоря),
об/мин...... 375 500 600 750 1000 1500 3000 4500 6000
Наибольший размах вибрации, мкм..... 90 85 80 75 70 60 40 30 25
Эти нормы распространяются на любой режим работы, предусмотренный для машины.
Если изготовляется машина с частотой вращения, выходящей за пределы указанного диапазона, а также в случаях, когда машина должна удовлетворять более жестким требованиям, то заводом устанавливаются для этой машины индивидуальные нормы допустимой вибрации.
