GB/Z 43036-2023旋轉(zhuǎn)電機(jī)定子成型繞組端部振動(dòng)的測量

ICS2916001

CCSK.20.

中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)化指導(dǎo)性技術(shù)文件

GB/Z43036—2023/IECTS60034-322016

:

旋轉(zhuǎn)電機(jī)定子成型繞組端部振動(dòng)的測量

Rotatingelectricalmachines—Measurementofstatorend-winding

vibrationatform-woundwindings

IECTS60034-322016Rotatinelectricalmachines—

(:,g

Part32Measurementofstatorend-windinvibration

:g

atform-woundwindinsIDT

g,)

2023-09-07發(fā)布2024-04-01實(shí)施

國家市場監(jiān)督管理總局發(fā)布

國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)

GB/Z43036—2023/IECTS60034-322016

:

目次

前言

…………………………Ⅲ

引言

…………………………Ⅳ

范圍

1………………………1

規(guī)范性引用文件

2…………………………1

術(shù)語定義和縮略語

3、………………………1

術(shù)語和定義

3.1…………………………1

縮略語

3.2………………4

定子繞組端部振動(dòng)的原因及影響

4………………………4

靜止時(shí)定子繞組端部結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)的測量

5………………5

概述

5.1…………………5

試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析

5.2………………………5

驅(qū)動(dòng)點(diǎn)分析

5.3…………………………10

運(yùn)行時(shí)繞組端部振動(dòng)的測量

6……………12

通則

6.1…………………12

測量設(shè)備

6.2……………13

傳感器的安裝

6.3………………………15

獲取最相關(guān)的動(dòng)態(tài)特征

6.4……………16

工作振型的識別

6.5(ODS)……………17

試驗(yàn)報(bào)告的要素

6.6……………………17

結(jié)果解釋

6.7……………18

檢測結(jié)構(gòu)變化的重復(fù)測量

7………………18

概述

7.1…………………18

參考測量運(yùn)行參數(shù)及其可比性

7.2、…………………18

測量項(xiàng)目的選擇

7.3……………………20

電機(jī)的狀況和歷史方面

7.4……………21

附錄資料性定子繞組端部振動(dòng)的背景原因及影響

A()………………22

附錄資料性數(shù)據(jù)可視化

B()……………35

參考文獻(xiàn)

……………………45

圖汽輪發(fā)電機(jī)左和大型電動(dòng)機(jī)右的定子繞組端部采用并聯(lián)環(huán)連接

1()()…………Ⅳ

圖接冷卻電機(jī)的繞組端部結(jié)構(gòu)示例

2…………………Ⅴ

圖標(biāo)注點(diǎn)編號和激勵(lì)指示的測量結(jié)構(gòu)

3…………………8

圖簡化定子繞組振動(dòng)的原因效應(yīng)鏈及影響運(yùn)行參數(shù)

4………………20

圖全局振動(dòng)模態(tài)的圖示

A.1……………24

Ⅰ

GB/Z43036—2023/IECTS60034-322016

:

圖p的旋轉(zhuǎn)力分布示例

A.2=1…………28

圖p的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)行振動(dòng)變形波形示例

A.3=1……………29

圖兩種不同方向的振動(dòng)模態(tài)以p為例

A.4(=1)……………………30

圖旋轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)振動(dòng)偏轉(zhuǎn)波以p為例

A.5(=1)…………31

圖一般情況下的振幅和相位分布

A.6…………………31

圖用于測量以繞組區(qū)域?yàn)橹行牡娜终駝?dòng)水平的傳感器

A.7………32

圖用繞組區(qū)域中心個(gè)等距分布的傳感器測量全局振動(dòng)水平

A.86…………………33

圖示例用于測量繞組連接的局部振動(dòng)水平相對于全局振動(dòng)水平的傳感器位置

A.9———…………34

圖帶點(diǎn)編號和激勵(lì)標(biāo)志的測量結(jié)構(gòu)

B.1………………35

圖線性試驗(yàn)示例力信號及其方差

B.2———FRF………36

圖互易性試驗(yàn)示例對照

B.3———FRFs………………36

圖示例兩個(gè)傳遞函數(shù)相同但不同維度的疊加圖

B.4———……………37

圖在一個(gè)平面上測量的和節(jié)點(diǎn)模態(tài)振型及固有頻率

B.54、68……38

圖不同觀察方向上的典型節(jié)點(diǎn)模態(tài)振型定子繞組端部及外部支撐環(huán)

B.64()……38

圖示例動(dòng)柔度和相干性的幅值及相位運(yùn)行期間測量

B.7———………39

圖極發(fā)電機(jī)加速度計(jì)測得的位移隨時(shí)間變化趨勢其中個(gè)安裝在定子繞組

B.82,60Hz———,10

端部一個(gè)安裝在定子鐵心上

,……………………39

圖極發(fā)電機(jī)繞組端部振動(dòng)繞組溫度隨時(shí)間變化趨勢定子電流恒定

B.92,60Hz———、,…………40

圖極發(fā)電機(jī)繞組端部振動(dòng)定子電流隨時(shí)間變化趨勢繞組溫度恒定

B.102,60Hz———、,…………40

圖極發(fā)電機(jī)在對照運(yùn)行條件下振動(dòng)水平變化的示例

B.112,60Hz———……………41

圖極發(fā)電機(jī)原始振動(dòng)信號加速度波形

B.122,60Hz———,…………42

圖極發(fā)電機(jī)和雙積分振動(dòng)信號位移譜

B.132,60Hz———FFT,……42

圖極發(fā)電機(jī)位移譜

B.142,60Hz———…………………43

圖極發(fā)電機(jī)速度譜

B.152,60Hz———…………………43

圖極發(fā)電機(jī)加速度譜

B.162,60Hz———………………44

表相關(guān)頻率范圍內(nèi)最高模態(tài)形狀的節(jié)點(diǎn)數(shù)和最小測量位置數(shù)

1………9

表為進(jìn)一步尋求因果關(guān)系的各個(gè)方面可能采取的測量工作

2………20

Ⅱ

GB/Z43036—2023/IECTS60034-322016

:

前言

本文件按照標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第部分標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則的規(guī)定

GB/T1.1—2020《1:》

起草

。

本文件等同采用旋轉(zhuǎn)電機(jī)第部分定子成型繞組端部振動(dòng)的測量

IECTS60034-32:2016《32:》,

文件類型由的技術(shù)規(guī)范調(diào)整為我國的指導(dǎo)性技術(shù)文件

IEC。

本文件做了下列最小限度的編輯性改動(dòng)

:

為與現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)將標(biāo)準(zhǔn)名稱改為旋轉(zhuǎn)電機(jī)定子成型繞組端部振動(dòng)的測量

———,《》;

引言增加了腳注

———。

請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任

。。

本文件由中國電器工業(yè)協(xié)會(huì)提出

。

本文件由全國旋轉(zhuǎn)電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口

(SAC/TC26)。

本文件起草單位上海電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能工程技術(shù)研究中心有限公司安徽省電機(jī)產(chǎn)品及零部件質(zhì)量監(jiān)

:、

督檢驗(yàn)中心東方電氣集團(tuán)東方電機(jī)有限公司山東華力電機(jī)集團(tuán)股份有限公司青島天一集團(tuán)紅旗電

、、、

機(jī)有限公司中車永濟(jì)電機(jī)有限公司中車株洲電機(jī)有限公司上海電科電機(jī)科技有限公司上海電器設(shè)

、、、、

備檢測所有限公司上海電器科學(xué)研究院寧波東力傳動(dòng)設(shè)備有限公司南陽防爆蘇州特種裝備有限

、、、()

公司

。

本文件主要起草人李光耀趙云峰王輝陳昌林王慶東劉麟聞呂咸岳薛秀慧楊振中

:、、、、、、、、、

張小龍謝春

、。

Ⅲ

GB/Z43036—2023/IECTS60034-322016

:

引言

大型交流電機(jī)通常采用多相定子繞組結(jié)構(gòu)本文件針對多相電壓或電流系統(tǒng)供電且在氣隙中建

。()

立旋轉(zhuǎn)磁場的雙層繞組大型交流電機(jī)運(yùn)行時(shí)電機(jī)的電壓和電流會(huì)隨機(jī)械負(fù)載發(fā)生變動(dòng)這類電機(jī)

。,。

通常設(shè)計(jì)為電動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī)模式且采用三相對稱繞組

。

大型交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)通常采用由成型線圈如中所定義組成的成型繞組

(IEC60034-15:20092.3)。

在裝配到電機(jī)上之前要對于單根線圈單根繞組導(dǎo)條進(jìn)行整形

,()。

繞組端部是定子繞組伸出鐵心的部分該部分多呈圓錐形結(jié)構(gòu)如圖所示

,,1。

注單個(gè)線圈端部用黑線標(biāo)識

:。

圖1汽輪發(fā)電機(jī)左和大型電動(dòng)機(jī)右的定子繞組端部采用并聯(lián)環(huán)連接

()()

采用定子成形繞組的大型交流電機(jī)多數(shù)會(huì)安裝定子繞組端部支撐結(jié)構(gòu)電機(jī)在供電系統(tǒng)中發(fā)生電

。

氣故障如電網(wǎng)供電線路故障電子供電裝置故障時(shí)也希望它能承受很高的電磁力負(fù)載在設(shè)計(jì)定子

(、),。

繞組端部支撐結(jié)構(gòu)時(shí)不僅要增強(qiáng)繞組端部的強(qiáng)度還要為其提供適當(dāng)?shù)膭偠群蛻T性從而系統(tǒng)性地影

,,,

響結(jié)構(gòu)動(dòng)力并因此影響運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)水平

。

繞組端部通常采用板環(huán)等支撐部件用墊塊來限制繞組端部線圈間的間距并用緊固件固定住

、,,。

支撐部件墊片和緊固件通常采用玻璃纖維樹脂浸漬氈及綁帶等典型材料如圖所示此外金屬

、、(2)。,

部件周圍的高電場會(huì)產(chǎn)生影響長期電強(qiáng)度的放電

。

Ⅳ

GB/Z43036—2023/IECTS60034-322016

:

圖2接冷卻電機(jī)的繞組端部結(jié)構(gòu)示例

目前還沒有整體性的技術(shù)規(guī)范可用來確定電機(jī)靜止時(shí)的固有頻率及運(yùn)行時(shí)的繞組端部振動(dòng)現(xiàn)象的

可靠結(jié)果

。

定子繞組端部模態(tài)試驗(yàn)分析是一種較成熟的方法已用于世界各大型電機(jī)的固有頻率及振型的驗(yàn)

,

證工作該方法的目的是避免電機(jī)在運(yùn)行時(shí)因固有頻率的影響導(dǎo)致繞組端部振動(dòng)加劇沖擊試驗(yàn)是

。,。

一種測量傳遞函數(shù)識別結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性的常見測量方法通常在電機(jī)制造大修檢查時(shí)應(yīng)進(jìn)行定子繞組

、。、

端部沖擊試驗(yàn)

。

可通過在繞組端部特定位置安裝特殊的振動(dòng)傳感器對運(yùn)行期間的定子繞組端部進(jìn)行測量從而對

,

定子繞組振動(dòng)現(xiàn)象進(jìn)行定期測量或永久在線檢測

。

定子繞組端部固有頻率和振動(dòng)水平的測量方法雖然已經(jīng)是較為完備的技術(shù)但是對結(jié)果的分析與

,

解讀仍需要進(jìn)一步改進(jìn)和發(fā)展因此本文件僅作為技術(shù)規(guī)范而非強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)

。,。

Ⅴ

GB/Z43036—2023/IECTS60034-322016

:

旋轉(zhuǎn)電機(jī)定子成型繞組端部振動(dòng)的測量

1范圍

本文件規(guī)定了電機(jī)在運(yùn)行及停機(jī)時(shí)定子繞組端部振動(dòng)測量及報(bào)告編寫的統(tǒng)一準(zhǔn)則包括

,。:

定義了測量分析和評估定子繞組端部振動(dòng)及相關(guān)結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)的術(shù)語

———、;

為動(dòng)態(tài)特性結(jié)構(gòu)特性的離線測量及定子繞組端部振動(dòng)的在線測量提供指導(dǎo)

———/;

描述了繞組端部振動(dòng)檢測設(shè)備的使用及安裝方法

———;

建立了檢測結(jié)果報(bào)告的一般原則

———;

描述了定子繞組端部振動(dòng)的理論背景

———。

本文件適用于

:

額定輸出為及以上的且由蒸汽輪機(jī)或燃?xì)廨啓C(jī)驅(qū)動(dòng)的三相同步發(fā)電機(jī)

———150MVA;

額定輸出為及以上的三相直接并網(wǎng)同步電動(dòng)機(jī)

———30MW。

本文件僅描述了極極電機(jī)的測量程序?qū)τ陬~定值低于本文件規(guī)定的電機(jī)供求雙方可針對

2、4。,

是否采用本文件中的測量方法達(dá)成共識

。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款其中注日期的引用文

。,

件僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改單適用于

,;,()

本文件