大型电机安装控制要点

陈超

摘要：大型电机安装质量的好坏将直接关系到主电机及整个生产线能否正常运行。对此类大型电机的安装过程进行全面的过程监督与质量控制，成为整个设备安装的重中之重。本文分析了大型电机安装控制要点，探讨了大型电机轴电流的防治方法。

关键词：大型电机；安装；控制要点；

电机安装质量的好坏，直接影响电机的运行安全和使用寿命。电机安装调整主要包括安装基础的调整和准备、电机吊装、轴承座安装调整、气隙调整、联轴器调整等工作。

一、大型电机安装控制要点

1.设备的开箱检查。一是核对电机的铭牌，其型号、功率应与设计相符，随机附件、备件应与装箱单相符，出厂检验资料齐全。二是外观检查电机各部件有无变形和损伤，电机底板、地脚螺栓、锚板、联轴器等尺寸是否符合设计要求，外观油漆是否完整。

2.电机吊装和抽芯。作为电机安装的重要步骤，转子抽芯必不可少。根据起重设备和电机的具体特点，总结出“横担抽轴法”，操作步骤如下。根据需要准备横担一根（适当管径和长度的钢管），将转子主轴端套钢管，用10t吊车挂5t 手动葫芦，5t手动葫芦和钢丝绳分别挂在横担两端。再用两个3t手动葫芦分别挂在横担两端，并分别套在联轴器端和假轴钢管上。用5t和3t手动葫芦调整横担平行和定子与转子的间隙，待间隙均匀后移动10t吊车将转子缓缓抽出。采用横担抽轴法提高了转子移动过程中的稳定性，如果设备条件允许，采用主钩和副钩配合使用的方法则可以增加稳定性。值得注意的是，由于定转子间隙很小，而定子内的铁心、绕组等机械强度差，操作不当将可能带来损伤，因此整个操作过程必须小心、缓慢。

3.磁场中心线的调整。电机转子在轴承座上调整就位后，需要对电机定转子的相对位置进行调整，以保证电机运行中磁场中心的重合，避免电机运行起来后产生轴向串动。通常，定转子的几何中心线即是磁场中心线的重合位置，因此调整磁场中心线即是调整定转子的中心位置。实际调整工作中，即是使转子与定子两铁心端面距离相等，参见图1，即a=b 时，表明两磁场中心线是重合的。图1中a）表示两磁场中心线重合，b）表示两磁场中心线不重合。调整的具体做法是在定转子两端对应处各选四点，用刻度尺测量a 和b 的数值，用数学统计方法判断定子的移动方向和大小。

图1 定转子铁心端面对齐

4.底板的安装。一是安装前用清洗剂清除底板的防锈油，然后用布擦干净，对轴承座和定子机座安装面应注意检查有无碰伤和锈蚀，检查底板螺杆丝扣有无损坏，并试拧一次。若有类似缺陷应进行修复。二是将底板吊入基坑，平稳放在已调整好的垫板上，同时放入已清洗好的螺杆。在预先已测好的中心标板上用线架和细钢丝放出纵横中心线，用线垂测量并调整底板，使底板的纵横中心线与基础的纵横中心线相吻合。调整底板时，只能用千斤顶或橇杠，不得直接锤打底板。三是利用预先测定好的底板标高用平尺和水平仪检查并调整底板标高，使其达到设计要求。四是用平尺和框式水平仪检查底板水平度，调整垫铁使底板水平度误差小于0.15mm/m，全长小于0.3mm，标高误差为±0.5mm，纵横轴线误差小于0.5mm。五是在拧紧地脚螺栓前检查螺杆应与锚板表面相互垂直，锚板表面应全部与基础面接触，否则应处理基础表面。采用对角循环法拧紧地脚螺栓，使各螺栓受力均匀，螺杆上部丝扣应露2～5扣。

5.气隙调整。在电机定子和转子基本就位后，要对定转子间的气隙进行调整，使定转子四周气隙均匀。气隙调整得不好，电机运行中振动和噪声大，严重时可能造成扫膛事故。首先在定子铁心两侧端面按水泵旋转方向（每隔90°）均匀地画出四点，分别标志为a，b，c，d（联轴器端）和a′，b′，c′，d′（轴伸端），用塞尺进行测量。然后将转子旋转90°测量下一组数据。通常要求测量次数不少于4 次，计算平均值。气隙应力求均匀，并要求最大值或最小值与平均值之差的绝对值不超过平均值的10%。如果不满足要求就要根据测量情况调整气隙，具体做法是在定子底座增加或减少垫铁厚度。需要注意的是，调整电机气隙时，要考虑到电机运行起来后定、转子间气隙的变化情况。在按照静态下测出的气隙进行调整时，还应留出电机运行时因电磁场变化和温度升高等因素的偏差量，通常情况下冷态时上气隙应比下气隙大0.05mm。同时还要考虑，测量电机气隙时转轴在下轴瓦上是静止状态，一旦运行后，轴颈与轴瓦间要建立起油膜，使转子抬高。油膜厚度一般按0.05mm考虑，事实上，除油膜抬高转子之外，还要考虑其他因素，比如，轴瓦的长期磨损要使转子降低些，另外定子温度升高膨胀及轴承座的膨胀因素等。因此，调整气隙应全面考虑各种因素，一般情况下在调整气隙时应使上部气隙比下部气隙大0.1～0.15mm。另外，由于定转子铁芯形态极不规则，作为鼠笼异步电机气隙值往往比较小，比如Y1000/1430 型高压电机气隙仅1.5mm，因此气隙的测量和调整需要足够的耐心和细致。

6.电机定子和转子安装调整就位后，还要考虑到电机联轴器与被拖动设备联轴器轴心线重合的问题。为使机组运行平稳，要求两个联轴器的端面应相互平行，同时要使被拖动设备转子轴心线的延长线与电机转子轴心线的延长线重合，否则电机将不能平稳工作。联轴器的调整应采用下张口連接方式，这是因为电机转子和被拖动设备转子都相当重，在重力作用下转轴会出现不同程度的挠度，挠度大小与电机转子和被拖动设备自身重量、轴的长度和直径有关。转轴长度越长，直径越细、重量越重，其挠度越大。所以，两个轴往往不能绝对水平，一般是使两端的轴瓦稍高些。用塞尺测量两联轴器的轴向间隙，用千分尺测量径向间隙。为了尽量减少测量误差，应将联轴器转动0°、90°、180°、270°4个位置分别测出径向和轴向间隙。对于滑动轴承，在冷态下测量时，要考虑到电机运行后建立起来的油膜抬高电机转子的因素。根据经验，在实际调整中，当电机联轴器的径向间隙低于被拖动设备联轴器0.05mm时，运行效果较好。

二、大型电机轴电流的防治方法

对于大中型电机轴电流的防治，在电机安装调整工作中是不容忽视的环节。由于制造水平的限制，轴电压的产生是不可避免的，如不采取措施，则有可能在电机转轴与轴承座间形成轴电流。轴电流对电机的运行不利，严重的会造成烧瓦事故。对于轴电流的防治，通常的做法是在轴承座下安装绝缘垫板。另外，在轴承座与电机底板连接处也要有绝缘措施，比如固定螺栓与轴承座连接处要加装绝缘垫圈。当电机及联轴器等调试合格后，应用定位销钉定位，定位销钉的使用也应有绝缘措施，比如销钉与金属件间加电工纸板隔套，或者直接使用足够强度的绝缘材料销钉。总之要切断轴电流的流通通道，避免轴电流在电机转轴与底板间形成回路。

大中型电机的安装是一项复杂而且技术要求较高的工作。在调整联轴器轴向及径向间隙时有可能导致电机气隙值的变化，也可能影响到电机定子和转子磁场中心位置的变化。同时在电机调试时还要考虑各相关量的动态变化，比如电机和被拖动设备运行起来后可能引起的气隙值变化等。所以，在实施电机安装调试前应做好充分准备，统筹考虑，制定科学合理的操作方案，必要时还要对操作人员进行相关培训。

参考文献：

[1]康晓阳.电动机控制线路安装方法与技巧[J].科技信息，2010（25）.

[2]中国燃气涡轮研究，2011（05）.

[3]陈宗球.浅谈机电安装工程的项目管理[J].世界家苑，2012（08）：95.