軸承發熱是大中型電機運行過程中比較常見的一種不良狀態,導致軸承發熱的原因很多,如:軸承系統的潤滑和配合關係,軸電流對軸承系統的侵蝕,電機運行過程中的軸向竄動,以及其他關聯零部件的熱輻射影響等。今天,我們從實際的運行數據對比入手,分析固定端選擇因素對軸承溫度的影響。
以下是某單位使用的雙級羅茨風機所匹配電機的一組實測數據。該數據中對應規格為6kV、400 kW電機共9臺,電機採用皮帶輪傳動,測量數據中包括電機繞組、電機軸承,以及一、二級風機軸承的溫度;其中4臺電機為三軸承結構,5臺電機為一球一柱的雙軸承結構;其中3臺電機處於停機狀態,6臺電機為運行狀態。現結合6臺運行狀態電機的數據,對關聯因素進行定性的分析。
(1)電機繞組溫度、環境溫度與軸承溫度的正相關性。從電機本體分析,當電機繞組溫度較高時,對應的軸承系統溫度也較高;同樣當與電機連接的風機溫度較高時,部分相當或等同於電機的周圍環境溫度較高,也同樣會導致電機軸承溫度較高,是熱輻射作用的直接結果。因而,討論和分析電機軸承溫度,必須考慮關聯因素的直接或間接影響;反之,當電機軸承溫度較高時,也會對其關聯件溫度造成正相關影響。
(2)定位端選擇對電機軸承溫度的影響。按照電機定位端與自由端的選擇規則,當電機選擇「一球一柱」的雙軸承結構時,軸伸端採用圓柱滾子軸承,固定端在非軸伸端;而當電機採用三軸承結構時,軸伸端採用一球一柱共兩套軸承,是定位端,非軸伸端為自由端。我們以繞組溫度相近的樣本進行對比分析軸承的溫度情況。
下表中,5#、A#和C#共3臺電機繞組溫度相對接近(A#電機繞組有一相偏離,分析與測量點的選擇不當有關),5#電機的繞組溫度較A#和C#低、與之關聯的風機軸承溫度也相對較低,但與其它兩臺電機的軸承溫度差異性相對較小,特別是5#和C#的數據對比更為明顯,由此可見,三軸承結構的軸承溫度要低於兩軸承結構。
56#、6#和7#電機繞組溫度比較接近,從電機軸伸端軸承的溫度比較,三軸承結構的軸承溫度控制效果也較好。
從軸承定位端的選擇分析,將定位端選擇在驅動端,可以保證電機與設備的配合精度,這也是大規格電機選擇三軸承結構的原因所在。
以上內容是結合實際應用數據對理論分析的佐證,但緣於樣本數據相對較少,也不排除其他的因素影響,可能得出的結論不很精準。科學本身就是從理論到實踐,再從實踐回到理論的過程,大量的使用數據分析更有利於電機的設計改進,電機製造者與使用者充分的溝通,會有效達成合作雙方的共贏!
關於羅茨風機
羅茨風機是英語Roots blower音譯而來,Roots是美國的一個姓氏,譯作羅茨,是因為一對叫羅茨的美國兄弟發明的羅茨風機,以他們的姓氏命名,後來這種產品來到中國就被翻譯成了羅茨!
羅茨只是個名字而已,它代表一類新型的鼓風機,這類風機不同於普通靠葉片扇風的風機,這類風機原理是靠葉輪轉動向外擠氣,壓力要比普通風機高的多,具有強制送風的特點,很多場合可以替代氣泵。
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