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投稿邮箱：tougao@maicai360.cn 摘要： 介绍了发电机转子动平衡试验的必要性 ，转子平衡原理、方法和步骤。 由发电机转子不平衡引起的振动是发电机设计和维护中最关键的问题之一，它产生的动态不平衡力对发电机运行状态有不利影响。发电机的振动会产生很大的噪声，加速发电机轴瓦磨损，严重影响发电机的性能和安全运行。为降低或消除发电机振动，发电机转子的动平衡是转子生产制造过程中必不可少的重要环节。一般情况下，发电机新转子安装好在发电厂运行前，由制造厂在专门设计的平衡机上进行动平衡。动平衡调试工序是一个检查发电机转子结构状态是否合理 、质 量分布是否均匀的重要步骤 ，通 过必要调整，使转子在整个升速范围内和工作转速时的振动降低至规定限值内。 l 平衡原理  一般来说，发电机转子属于挠性转子范畴。根据动力学理论，挠性转子拥有无穷多个临界转速，各阶临界对应着各自的振型。实际工作中，对发电机转子动平衡来说，一般只需考虑零到额定转速范围内的1阶和2阶临界振型的平衡，只有极少数发电机转子要考虑3阶临界振型的平衡。
发电机转子通过临界转速的振动幅值主要取决于相应的振型不平衡量的大小。由于临界转速附近振动响应比较敏感 ，通常在发电机转子设计时，首先要考虑使转子的临界转速设计值避开工作转速的±lO％。
忽略阻尼，当发电机转子支承在径向刚度各向同性的轴承上时，发电机转子挠曲主振型是绕转子轴线旋转的平面曲线。对于两端挠性支承的发电机单转子，前三阶振型如图1。
不平衡量沿发电机转子轴向的分布是不可预测的，即使是同一类型的两根发电机转子其不平衡量的分布也不相同。对发电机转子来说，不同转速时的平衡校正质量的轴向位置的选择和组合，会严重影响发电机转子的动平衡效果。
通常用振型分量来表示发电机转子不平衡量的分布，每阶振型的动挠度大小取决于该阶振型不平衡量的大小，两者成正比关系。当发电机转子的转速在临界转速时发生共振，振动达到最大。
常用加校正质量的办法将发电机转子初始不平衡量降低到合格范围。每台发电机转子的初始不平衡量都是不一样的，所以添加的校正质量及其在发电机转子上的位置和角度也是不同的。不同类型的发电机转子所需要的校正平面数也是有区别的。  2 方法和步骤 发电机转子振动主要是由于转子质量偏心在旋转时产生离心力而引起的和转速同频的振动。制造厂内的动平衡通常是指降低或消除同频振动，一般采用在发电机转子轴向校正平面添加合适的平衡块，使转子剩余不平衡量满足要求。 动平衡的最终目的是要保证发电机转子在电厂安全平稳运行。发电机转子厂内动平衡的支承条件必须要和其在电厂运行的支承条件相仿。一般情况下'用剩余不平衡量来表征发电机转子平衡品质的好坏。
2．1 平衡方法 转子动平衡常用的基本方法有两种：影响系数法和振型平衡法。影响系数法通常用于轴向不对称的刚性转子的动平衡；振型平衡法通常用于挠性转子的动平衡。由于发电机转子结构轴向对称、振型清晰可见，并且具有挠性转子的显著特征，因此发电机转子动平衡常用的方法是振型平衡法。振型平衡法是根据挠性转子振型正交原理的一种平衡方法，一般情况下，用涡流传感器来测量发电机转子轴振，用速度传感器来测量轴承座的瓦振，测量参数包括同频分量的幅值和相位。
由于发电机转子的振型不平衡量的最大阶数n< 2，因此至少需采用="" (n+2)校正平面数目。校正平面的轴向位置是根据计算得到的发电机转子的每阶临界转速和主振型来确定的，一般选在每="" 阶振型的波腹位置="">  2．2 平衡步骤 ①将发电机转子安装在硬支承平衡机上。
②发电机转子在低于其第一阶临界转速的某个转速下充分盘车，以消除静挠度。
③将发电机转 子转速升到第一阶临界转速 ，并测出转轴振动 (或瓦振 )的幅值和相位，然后停机。
④在发电机转子上试加一组校正质量，升速至第一阶临界转速时测出转轴振动(或瓦振)的幅值和相位，然后停机。
⑤根据③和④测出的振动矢量，应用平行四边形法则算出抵消第一阶振型不平衡量的校正量后加在发电机转子上，并拆除试加的校正质量，将发电机转子升速至第二阶临界转速。 ⑥按照③至⑤的步骤，平衡发电机转子第二阶振型不平衡量，如此循环直到额定工作转速。
⑦如果发电机转子在额定工作转速以下的n(n≤2)阶临界转速的振动都比较小，而在额定工作转速时振动很大，一般情况下是由n+l阶振型所造成的。要使额定工作转速时的振动满足要求，必须校正n+l。如表1所示，通过校正二阶振型不平衡量来降低额定工作转速时的振动。  3 测试实例 表1是某6O M w 空冷发电机转子在制造厂内进行动平衡的过程记录，第一阶临界转速1 080r／min的振 动值满足动平衡工艺规范要求 ，因此不需要进行第一阶临界转速动平衡，只需要对工作转速的振动值进行动平衡。
4 振动故障特征分析 发电机转子振动大有很多原因，通常 由设计、工艺、制造、安装等几个方面引起。质量不平衡是引起转子振动的一个最常见原因，这将引起转子及轴承座的振动。在发电机转子动平衡过程中，当发电机转子通过临界转速时，这种振动最明显。通过转子动平衡使振动减至最小，这要求从转子特定位置上添加或去掉质量。在转子转速通过不同的临界转速时，振动相位将明显变化。在固定的转速下，任意测点的振动通常是恒定的。
在发电机制造厂内进行动平衡时，发电机转子通 频振 动主要包 括1 X 振动分 量和2 ×振动分量。1 X 振动分量的影响因素主要有质量不平衡、转子暂时弯曲、轴承座松动、轴颈晃度大等几个方面；2X 振动分量的影响因素主要是转轴截面刚度不对称。发电机转子不同类型的振动故障特征分析及其解决方法 ，见表 2。  5 结论 在设计转子时应考虑转子的结构品质；设计平衡槽或平衡块时，应考虑平衡操作的可行性；考虑转子机械结构强度和变形，应说明每个校正面上的配重上限。在进行工装设计时应考虑传感器要易于安装，轴相对振动测点处的轴表面晃度和粗糙度应满足国家标准要求。转子动平衡总装时，各零部件不能有松动。在进行发电机转子动平衡前，首先应该了解发电机转子在工作转速内的各阶临界转速和振型，熟悉每个校正平面的具体位置，并且掌握一定的平衡经验和必要的动平衡知识 。  来源 | 网络 编辑 | 旺材小编，转载请注明出处 
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