你知道高压电机风扇的内风扇断裂的原因吗

随着科技的发展，电机风扇的质量和效率也在不断提升。大型空冷高压电机有着结构简单制造维修方便等优点, 广泛的运用于工业生产中。大型空冷高压电机内部冷却风扇是保证电机稳定持续运行的重要部件。然而风扇在运行中内风扇断裂或脱落, 极易引起内风扇与电机端部线圈的摩擦, 导致电机烧毁。在内风扇断裂问题为得到治理前，内风扇的隐患一直严重威胁着机组的安全稳定运行。那么应该对电机风扇的内风扇做何种改进呢?

1、风扇材质选择及结构设计

1) 风扇材料的修改:原来风扇使用Q235的钢板, 改造后的风扇使用16Mn钢板。

2) 风扇叶片的结构由原来的梯形叶片结构, 变更为刀式结构, 改进后的叶片设计减少了空气力作用于叶片伞形罩板焊接口的应力。

3) 风扇尺寸修改:将风扇环板由6 mm加厚至10 mm, 伞形罩板由4 mm增厚至6 mm, 风扇叶片厚度由4 mm增厚至6 mm, 风扇的质量由54.5 kg增加至79 kg, 内风扇的转动惯量由5.62kg·m2增加至8.65 kg·m2。新设计风扇增加了风扇结构件的板材厚度, 主要是考虑提高风扇的整体刚度、增加风扇的转动惯量和固有频率、减少转动应力。

2、焊接工艺及质量保证

1) 对于16Mn钢板的焊接采用埋弧焊, 焊丝选用H10Mn2Si A低碳结构钢镀铜埋弧焊丝。

2) 焊接前对焊接板件进行预热处理, 预热温度为100度。

3) 焊接完成后为了降低焊接残余应力, 减小焊缝中的氢含量, 改善焊缝的金属组织和性能, 在焊后应对焊缝进行热处理。热处理温度为:600-640℃, 恒温时间为2小时, 降温速度为125℃/h。

4) 焊接完毕后需要对焊口进行外观检查及金相探伤检查, 确保焊缝焊接质量。焊缝周围板材无裂纹。

3、风扇相关试验

1) 内风扇的动平衡:原风扇先做风扇静平衡, 风扇套在电机转子上后再做转子动平衡, 并在风扇上加配重。新设计的风扇先做转子未套风扇的动平衡, 在点击转子端部加配重, 然后在套上新制内风扇做转子动平衡, 在风扇上加配重。通过新的动平衡试验去因转子不平衡作用在风扇上的作用力。

2) 对内风扇的低固有频率测试为125.2 Hz, 避开了转速电磁频率 (50 Hz) 及其倍频 (100 Hz) 不会发生共振, 风扇开裂几率大大降低。

4、现场安装及运行工况

1) 风扇的安装配合改进:新制内风扇的设计配合为过盈0.05 mm, 风扇螺母紧固措施更改为防松止动垫圈加锁紧螺母。

2) 新风扇安装在电机转轴上后端面的轴向偏摆控制在3 mm之内。

3) 电机空载运行时负载端的轴向振动烈度控制在2.8 mm/s之内, 带机械部分运转时的负载端得轴向振动烈度控制在4.5mm/s之内 (水平和垂直的振动烈度均控制在合格范围内) 。

5、维护和检查

1) 做好电动机的定期巡视检查工作, 保证电机的运行工况机械部分运转时的负载端的轴向振动烈度控制在4.5 mm/s之内 (水平和垂直的振动烈度均控制在合格范围内) 。

2) 利用机组停运检修的机会及时吊开电动机冷却器, 检查内风扇是否存在明显的裂纹。

3) 电机解体大修中要对内风扇焊接部位进行金属探伤检查。

通过上述改进方法后，内风扇的刚度和固有频率都得到了明显的提高，并避开了转速电磁频率及倍频，不会发生共振，风扇的动强度和寿命都得到了提升。并且一定要定期对内风扇进行检查，对风扇的运行状况做到心中有数，确保电机安全稳定运行，从根本上杜绝电机内风扇断裂引起的电机烧毁事件的发生，为企业安全生产的稳定奠定基础。