同步立式电机使用说明书OA460073综述.docx

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同步立式电机使用说明书OA460073综述

1概述

本说明书提供了有关同步电机（含同步发电机、同步电动机及同步调相机）的收货、存放、安装、运行以及维护方面的说明及指导。

本说明书仅涉及各类卧式同步电机、对于立式同步电机，除了采用本说明书外，尚需专用说明书予以充实。

在本说明书或外形图中，未曾涉及到的有关安装、运行、维护方面所发生的问题，请与我厂联系。

只有严格按照外形图及使用说明书的要求，进行安装、运行及维护，方能确保电机长期、安全、可靠的使用。

电机的基本技术要求按GB755，IEC34－1。

1.1电机的主要部件

电机的主要部件有：

定子、转子、滑动轴承（端盖式滑动轴承或座式滑动轴承）或滚动轴承、端盖、出线盒、底架、集电环或无刷励磁机等。

有时还可能有通风顶罩、冷却器、静止励磁装置等。

通风顶罩是可变部件，通过变更顶罩的结构，可以达到具体运行条件所需的各种防护等级或噪声控制等目的。

1.2标志代号的含义

1.2.1防护等级

电机的外壳防护型式，取决于安装地点及使用条件。

电机外壳的防护，由二种防护组成：

a.第一种防护：

防止人体触及或接近壳内带电部分和壳内转动部件，以及防止固体异物进入电机;

b.第二种防护：

防止由于电机进水而引起的有害影响。

防护等级的标志按GB4942.1，IEC34－5。

防护等级的标志由表征字母“IP”（气候防护型用“IPW”）及其后面的二个表征数字组成，第一位数字表示第一种防护的各个等级，第二位数字表示第二种防护的各个等级。

数字的含义分别见表1、表2。

表1第一位表征数字表示的防护等级

第一位

表征数字

防护等级

简述

含义

0

无防护电机

无专门防护

1

防护大于50mm

固体的电机

略

2

防护大于12mm

固体的电机

能防止手指或长度不超过80mm的类似物体触及或接近

壳内带电或转动部件

能防止直径大于12mm的固体异物进入壳内

3

防护大于2.5mm

固体的电机

略

4

防护大于1mm

固体的电机

能防止直径或厚度大于1mm的导线或片条触及或接近壳

内带电或转动部件

能防止直径大于1mm的固体异物进入壳内

5

防尘电机

能防止触及或接近壳内带电或转动部件的进尘

量不足以影响电机的正常运行

表2第二位表征数字表示的防护等级

第二位

表征数字

防护等级

简述

含义

0

无防护电机

无专门防护

1

防滴电机

垂直滴水应无有害影响

2

15°防滴电机

当电机从正常位置向任何方向倾斜至15°以内任一角度

时，垂直滴水应无有害影响

3

防淋水电机

与垂直线成60°角范围内的淋水应无有害影响

4

防溅水电机

承受任何方向的溅水应无有害影响

5

防喷水电机

承受任何方向的喷水应无有害影响

第二位表征数字6（防海浪电机）、7（防浸水电机）、8（潜水电机）略

1.2.2冷却方法

冷却方法的标志按GB1993，IEC34－6。

冷却方法的标志由表征字母“IC”及其后面的表征数字及字母组成。

表3列出了部分冷却方法标志的含义。

表3

冷却方法的标志

冷却方法的含义

IC01

自冷开启式，风扇装在轴上

IC11

有进口管的自通风，风扇装在轴上

IC21

有出口管的自通风，风扇装在轴上

IC27

有出口管，电动鼓风机不装在电机上，亦不用主机电源

IC31

有进、出口管的自通风，风扇装在轴上

IC37

有进、出口管，电动鼓风机不装在电机上，亦不用主机电源

IC81W

空气冷却电机，风扇装在轴上。

电机上装有水冷却器（水对空气），

水循环由独立水泵或水系统供给动力

IC91W

空气冷却电机，风扇装在轴上。

有独立安装的水冷却器（水对空气），

水循环由独立水泵或水系统供给动力

IC86W

空气冷却电机。

电机上装有水冷却器（水对空气），冷却器装有风机，水

循环由独立水泵或水系统供给动力

IC97W

空气冷却电机。

电机有独立安装的水冷却器（水对空气），冷却器装有风

机，水循环由独立水泵或水系统供给动力

IC511

全封闭电机，机壳上有管子，有内风扇、外风扇

IC611

全封闭电机，电机上装有空气冷却器（空气对空气），有内风扇、

外风扇

1.2.3安装型式

电机的安装型式，是用轴线方向和固定用构件的状况来全面表达电机的安装情况。

安装型式的标志按GB997，IEC34－7。

安装型式的标志由表征字母“IM”及其后面的四个表征数字组成。

表4列出了部分常用的安装型式标志的含义

IM

1001

1101

5702

轴承

两个端盖式轴承

两个端盖式轴承

无轴承

机座

带底脚

带抬高了的底脚

带抬高了的底脚

底架

无底架

无底架

带抬高了的底架

转子和轴

有转子和轴

有转子和轴

有转子和轴

轴伸

一端圆柱轴伸

一端圆柱轴伸

二端圆柱轴伸

示意图

IM

5710

7311或7315

7321或7325

轴承

无轴承

两个座式轴承

两个座式轴承

机座

带抬高了的底脚

带抬高了的底脚

带抬高了的底脚

底架

带抬高了的底架

带整块底架

带抬高了的分块底架

转子和轴

有转子，无轴

有转子和轴

有转子和轴

轴伸

一端圆柱（或法兰）轴伸

一端圆柱（或法兰）轴伸

示意图

1.3定子和转子的引出线

1.3.1同步电机定子（电枢）三相绕组的线端，以U、V、W作为标志，当绕组的中性点也引出时，则以U、V、W、N作为标志，当绕组的始末端均引出时，则以U1、U2、V1、V2、W1、W2作为标志。

1.3.2当同步电机定子（电枢）采用双三相绕组时，其一套绕组的线端以1U、1V、1W作为标志，另一套绕组的线端则以2U、2V、2W作为标志，当两套绕组的始末端均引出时，则分别以1U1、1V1、1W1、1U2、1V2、1W2和2U1、2V1、2W1、2U2、2V2、2W2作为线端标志。

1.3.3同步电机转子（磁场）绕组的始末端以F1、F2作为标志。

1.3.4若电机采用可改变电压的连接，或可改变转速的连接，或有其他要求者，应查阅外形图中有关的线端标志。

1.4旋转方向

同步电机定子（电枢）绕组线端标志的字母顺序（U、V、W或U、V、W、N或U1、V1、W1……或1U1、1V1、1W1……2U1、2V1、2W1……）与连接的电源相序的字母顺序（L1、L2、L3或L1、L2、L3、N或1L1、1L2、1L3……2L1、2L2、2L3）相同时，则从轴伸端看电机为顺时针方向旋转。

若从轴伸端看电机为逆时针方向旋转时，则需改变与之连接的电源相序中任一相的字母顺序。

详见图1、图2所示。

（定子双三相绕组见该电机外形图）

2安装

2.1装箱及提货

电机装箱方式分为整机装箱和解体后分部件装箱二种，为此用户应参照外形图及装箱清单（对分部件装箱者），以确定收货内容，核对是否收齐，并检查箱体有否损伤的迹象。

若箱体确实存在缺陷或损伤，情况严重者请通知制造厂商务部门。

最好在运输部门代表在场的情况下，打开受损箱体，进行检查。

若发现电机本体有所损伤。

应视受损程度在安装前进行必要的检测和修理。

需要与我厂联系时，一定要写明电机铭牌上有关数据，包括型号、功率、电压、转速、出品编号以及出厂日期等。

2.2起吊及搬运

2.2.1必须使用吊索，经吊攀、吊孔或吊杆起吊电机;对特殊电机，使用制造厂随机提供的专用起吊工具，合理吊运，装配。

2.2.2吊整台电机时，必须使重量分配恰当。

带有顶罩的电机，应采用起吊横梁，确保电机免受损伤。

2.2.3分部件起吊的电机，当将转子塞入定子一同起吊时，应在定、转子气隙间，垫上绝缘板，保护铁心免受损伤。

搬运时应避免与绕组接触或碰撞，不使绕组受损。

2.2.4注意：

千万不要用座式轴承上的吊攀或顶罩上的吊攀起吊电机。

2.3存放须知

电机应尽可能的存放在清洁、干燥的场所，并加以遮盖。

如果存放的场所是寒冷的、潮湿的、或湿度变化大的，则应保持电机绕组的温度比环境温度高出几度，以避免凝露受潮。

这时可将电机上的电加热器通电（带有电加热器时），或者在电机内放上几只通电的100W或150W的灯泡，并用防水布遮盖电机，以防现场的尘埃。

电机去潮加热时，拒用塑料布。

最好每隔一个月测量一次绝缘电阻，以检验存放防护的效果。

当绝缘电阻有明显变化时，说明是受潮引起的，此时应考虑改善存放条件。

对于采用滑动轴承的电机，在装箱前已经作了防锈油的涂封处理，包括轴承储油室、轴承档、轴伸等处。

采用润滑脂的滚动轴承的电机，轴伸处也作了涂封防锈处理。

最好每隔三个月用相同的防锈油更换一次，直止电机投入正常使用。

2.4安装前的准备工作

2.4.1拆箱

拆除所有包装以及电机的非永久性辅助装置，用石油类溶济清除防锈油及污物，并遵守必需的安全预防措施。

2.4.2在安装现场，核对电机装箱清单中的所有项目，如果收到的零、部件不齐备或有损伤，应立即向制造厂提出。

2.4.3在基础台上确定位置标记，以便找出机组的中心线及基础面的标高。

2.4.4按外形图核对基础，以确定地坑、通风管道、电缆、油管及水管等所在位置的正确性，并且有足够的地位进行机组及其附件的安装。

2.4.5按外形图核对基础螺栓孔的尺寸、位置，以及螺栓顶部的标高。

2.4.6准备好足够数量、适当尺寸的校平用垫板，以确保底板放置时，能达到预期的标高，且能垫实而不致变形。

2.5安装位置的选择

在决定电机的安装位置时，应考虑下列因素：

2.5.1安装电机的环境条件为：

a.海拔不超过1000m；

b.环境空气温度不超过40℃；

c.环境空气的最湿月月平均最高相对湿度为90%，同时该月月平均最低温度不高于25℃。

凡不符合上述三条规定者，需作特殊订货，并在专用技术条件中明确。

2.5.2电机应安装在通风良好的地方，并注意电机进、出风口所处的位置，不得使排出的热空气进入进风口，产生重复循环，或者是一台电机排出的热空气直接进入另一台电机。

2.5.3电机周围应有足够的场地，以便拆卸、清理或检查电机。

2.6基础

2.6.1基础必需是刚性的，以使运行时机组的轴线不对准的程度减至最小，并减少由此引起的振动。

基础最好由座落在刚性地基上的有足够深度的刚性混凝土墩子组成。

如果必需将电机置于钢构架上时，钢构架必需由足够刚度的支柱来支撑。

基础上安装电机所需的有关尺寸可参照外形图。

2.6.2需双层布置的电机，基础应设有地坑，用来放置冷却器，或作通风管道之用，或电机有抬高底脚之需。

地坑的大小，除了满足电机安装之需外，还应有足够大的工作空间，便于电机的维护和检修。

2.6.3不论基础是那一种类型，电机的底脚面（或底架面）必须安放在底板上，底板的顶面应是一个水平面，其标高略低于从电机轴中心线到底脚面（或底架面）距离的最大尺寸而得到的标高值。

这是为了能在电机的底脚面（或底架面）与安装面之间可以加上调节垫片来达到电机与传动机械的最终对准。

加垫片来垫高电机比标高太高而需减低基础容易得多。

2.6.4把底板放到混凝土基础上之前，应使基础面粗糙化并冲洗干净。

粗糙的表面能使基础与浆泥之间获得良好的结合。

2.7灌浆

将清洁的黄砂与水泥按1:

1的比例混合，并加水搅拌而成浆泥，浆泥应稀到能够使底架或底板之下充分填塞为佳。

浆泥搅拌及灌注的整个操作过程不能间断并尽可能的快。

浆泥应该充填底架或底板的所有结构空间，并且灌注到与底架或底板的顶面平齐，这样做，可以使底架或底板与基础的粗糙面之间获得坚实的固定。

2.8安装面的调整

2.8.1调节垫片的制造

调节垫片可用不同厚度的薄钢板制成，其宽度和长度应略大于底脚尺寸（用底架者不受此限制），并开有缺口或孔，以让开基础螺栓。

2.8.2电机的底脚面（或底架面）与安装面之间所有调节垫片的放置过程如下所述。

2.8.2.1将电机安放在安装面上并接近于最终轴线对准的位置，并应使基础螺栓穿过电机底脚孔（或底架上的基础螺孔）。

2.8.2.2在高度方向调整之前，任一底脚面（或底架面）与安装面之间有间隙存在时，则用塞尺测量，塞尺厚度可精确到0.05mm。

记录间隙值、插入深度及所在位置，按需制作一套垫片，其长度比塞尺插入深度大12mm。

垫片放置后，沿电机底脚边（或底架边）弯折起伸出部分，作为标志，也易于调整操作。

2.8.2.3初步使用的调节垫片装好后，可进行电机轴线对准的调节。

应保持这些垫片总是处于原来的位置，并且放在所有新加垫片的上面。

2.8.2.4轴线最终对准时，所加的垫片应尽可能改用数量少的厚垫片而不用数量多的薄垫片。

一般而言，厚度达1.5mm及以上的多张垫片就应以单张相等厚度的垫片代替。

基础的刚度以及电机底脚（底架）与安装面的接触程度，将直接影响到电机使用时的振动状态。

2.9调整中心

2.9.1调整须知

当电机放置在安装面上时，应尽可能地接近最终对准的位置，并放好上面所述的调节垫片。

采用滑动轴承的电机，其转子应置于磁中心位置，若无磁中心位置标志者，应按外形图或总装配图提供的轴向游动值，确定机械中心位置，图上无明确规定者，应把转子置于轴向游动的中点位置。

需特别注意的是某些配套机械有轴向热膨胀要求者，在环境温度下安装电机时，应将定子向远离配套机械的方向移一小段距离，其数值等于配套机械的轴在额定运行温度与安装时环境温度之差所引起的线膨胀值，此值应由配套机械制造厂提供。

2.9.2采用滑动轴承的电机，需进行气隙的测量，必要时应作径向调整，分二个步骤进行：

a.先以一个磁极为基准，盘车一周，在不同方位用塞尺测量该极顶部与定子内圆的气隙值，以核实定子的轴向中心线与转子的轴向中心线是否吻合；

b.再用塞尺测量各个磁极顶部与定子间的气隙值，并用下式计算气隙不均匀度：

最大（或最小）气隙值－平均气隙值

平均气隙值

气隙不均匀度＝%

气隙不均匀度的限值见表5。

表5

气隙不均匀度的限值

整体

定子

名义气隙值＞3mm

5%

名义气隙值≤3mm

10%

分半定子

10%

2.9.3电机轴伸需装上联轴器者，禁止用锤击，使轴端承受到冲击力。

2.9.4中心位置最终调准后，应进行定位销孔的钻、铰，然后打入定位销。

这样做能够保证电机因故吊离安装位置后，易于重新就位。

3使用说明

3.1运转前的准备工作

3.1.1检查电机铭牌上电压、频率、相数等是否与电源的参数相符；对双绕组电机，还需检查是否有两套合适的供电电源。

3.1.2测量电机绕组的绝缘电阻，其最低允许值见4.4.3条，必要时需进行干燥处理。

3.1.3检查电机定子（电枢）引出线与电源线的标志，以确定电机旋转方向是否符合要求。

3.1.4检查电机的控制、保护及监视等装置的连接，是否符合有关规范及相应图纸的要求。

3.1.5若电机带有电流互感器，必须使次级边连接到专用的控制装置，或者短接。

决不能在电流互感器次级边开路的情况下开启电机。

3.1.6滑动轴承的检查

3.1.6.1检查是否已将轴承清洗干净，检查绝缘轴承的绝缘电阻值，应符合4.4.5条要求，检查润滑油牌号是否符合外形图的要求。

3.1.6.2采用油环润滑的滑动轴承，应检查储油室内润滑油的油面是否在油位表可见的高度。

3.1.6.3采用压力油循环润滑系统者，检查的内容有：

a.在进油侧的管道上，用户应配上减压阀和节流阀（或节流孔板）；

b.确认稀油站已处于运行状态；

c.调节减压阀和节流阀，使油流量符合外形图的要求，并保持进油和出油处于平衡状态，亦即轴承的油面应保持在油位表可见的高度。

3.1.6.4对于带有高压顶升装置的轴承，电机运行前，必须先开启油站的高压油泵，并按电机外形图中提供的数据，检查相应的油量、油压，待电机转子被顶起约0.1mm时，才具备电机开启的条件。

3.1.6.5绝缘的座式轴承，采用钢质定位销者，此物仅作校正、定位之用，在电机运转前，应拔去钢质定位销，换上绝缘塞子。

3.1.7通风系统的检查

3.1.7.1采用闭路循环通风的电机，装有空一水冷却器者，应检查水路系统，并处于运行状态；冷却器装有风机者，应检查其电源系统，使电源接线符合转向标示要求。

冷却器进水温度一般不得超过33℃。

3.1.7.2采用管道通风的电机，应确保通风机组已处于运行状态。

装有空气过滤器者，还应检查过滤器有否尘埃，油污阻塞。

3.1.8集电环与电刷的检查

3.1.8.1电刷在刷盒内应能上下移动自如，电刷上应维持一定的压力。

3.1.8.2刷盒与集电环间应有3mm左右的间隙，电刷与集电环应有良好的按触。

3.1.9检查是否有任何外物留在电机内，并用适当的手动工具盘动转子，检查是否有擦声。

3.1.10采用弹性联轴器的电机，需将转子推至轴向游动间隙的极限值（朝配套机械方向），检查两个半联轴器之间，是否留有小些间隙。

3.2电机的试运转

3.2.1同步电动机的试运转，建议在与配套机械不对接的情况下进行；

同步发电机的试运转，建议在未接上汇流排时进行。

3.2.2核实旋转方向（可逆双向旋转电机除外）

对同步电动机和同步调相机，以通电点动（先按起动控制按钮，再立即按停机控制按钮）的方式，检查旋转方向的正确性；

对同步发电机，则以原动机的转向来核对电机旋转方向的正确性。

3.2.3重新转动电机，及时检查轴承的温度，尤其是开始运转的最初二小时。

在这段时间里，轴承温度的上升速率比轴承的绝对温度更能说明故障的情况。

3.2.4轴承的容许温度见4.1.2条

3.3同步发电机的起动与停机

3.3.1单独运行之发电机的起动

3.3.1.1检查发电机与线路各连接开关是否皆系开路。

3.3.1.2励磁装置（无刷励磁机、静止励磁装置或直流励磁机）的电流输出处于最小值。

3.3.1.3开动原动机至额定转速，并增加发电机的励磁电流，使发电机的电压达到额定值。

3.3.1.4推上与汇流排连接之开关，逐渐增加负载，相应增加励磁电流，使发电机的电压仍维持额定值。

3.3.1.5装有自动电压调节器（AVR）者，应根据该装置的说明书进行调整。

3.3.2单独运行之发电机的停机

3.3.2.1逐渐减少发电机的励磁电流，使发电机的电压逐渐降低至最小值。

3.3.2.2故障停机时，磁场绕组的回路中，应接入灭磁电阻。

3.3.2.3拉开与励磁回路连接的开关。

3.3.2.4停止原动机，并拉开全部开关。

3.3.3并联运行之发电机的起动

3.3.3.1起动步骤同3.3.1条。

3.3.3.2调节原动机的转速，根据同步指示器，当电压之大小、相位、频率都与汇流排上的相同时，推上其间之开关。

有自同步设备者，按其说明书进行。

3.3.4并联运行中发电机之间负载的调节

3.3.4.1对需要增加负载的发电机组，根据原动机的种类，增加其动力源，如柴油、汽油、煤、蒸汽流量……等，同时增加发电机的励磁电流，这样可以把负载的全部或部分转移到该发电机上。

3.3.4.2与此同时，对需要减少负载的发电机组，先减少原动机的动力源，并减少发电机的励磁电流，这样可以把负载的全部或部分转移到其他发电机上。

操作时必须注意功率表及电流表的读数。

3.3.4.3重复上二步骤，直到发电机之间负载达到所需要的分配时为止。

3.3.4.4在负载分配调整后，最后尚需调节发电机的励磁电流，使定子（电枢）电流与它们的负载分配成比例。

3.3.5并联运行之发电机的停机

3.3.5.1按3.3.4条调节负载的方法，先把要停机之发电机的负载解除。

当发电机卸去全部负载时，即功率表指示接近于零时，调节励磁电流，使定子（电枢）电流接近于零。

3.3.5.2拉开发电机与汇流排之开关。

3.3.5.3停机步骤同3.3.2条。

3.4同步电动机的起动与停机

3.4.1电动机与配套机械的对接工作已完成，并符合有关规范要求。

3.4.2带集电环的凸极式同步电动机，起动时转子（磁场）绕组的回路内需串接起动电阻，起动电阻元件的电阻、电流等参数，应符合有关电气文件的规定。

3.4.3采用无刷励磁的同步电动机，无需外接起动电阻。

3.4.4同步电动机的起动工作制

3.4.4.1电动机的初始状态为环境温度时，允许连续起动二次。

3.4.4.2电动机的初始状态为额定运行温度时，允许起动一次。

3.4.4.3需间隔1－3小时后，才能按3.4.4.1条及3.4.4.2条的规定再次起动。

　　本条规定的起动间隔时间，取决于起动绕组的热容量及冷却条件，原则上需待起动绕组冷却到环境温度后，方可再次起动。

3.4.5同步电动机的起动方式

3.4.5.1直接起动，即将定子（电枢）绕组的线端直接接到电源上去。

3.4.5.2降压起动，在起动过程中，将定子（电枢）绕组的线端经电抗器（或自耦变压器、热变电阻器）再接到电源上去，降压起动时的起动电压，应根据电动机的参数来确定，以免在起动过程中，电动机产生过热而受损。

3.4.6同步电动机接通电源起动，待牵入同步后，调节励磁电流，满足负载之需。

3.4.7同步电动机的停机

3.4.7.1拉开电动机的电源开关。

3.4.7.2投入起动电阻，这时将起到灭磁电阻的作用。

3.4.7.3停止辅助设备（油泵、水泵、鼓风机等）的运行。

3.5同步调相机的起动与停机

全同3.4条。

4维护和检修

通过经常性的定期检查，可以及时发现缺陷，消除隐患，预防故障的发生，提高运行的可靠性。

4.1电机的温升限值和容许温度

4.1.1电机的温升限值见表6

表6电机的温升限值（K）

电机的部件

绝缘等级

B级

F级

温度计法

电阻法

埋置检温计法

温度计法

电阻法

埋置检温计法

电枢

绕组

5000kW（或kVA）及以上

－

80

85

－

100

105

5000kW（或kVA）以下

－

80

90

－

105

110

磁场

绕组

多层

－

80

－

－

100

－

单层

－

90

－

－

110

－

电枢铁心

80

－

－

100

－

－

集电环

80

－

－

90

－

－

4.1.2电机轴承的容许温度：

a.滑动轴承（出油温度不超过65℃时）为80℃；

b.滚动轴承（环境温度不超过40℃时）为95℃。

4.2电机的温度监视

4.2.1电机在运行过程中，B级绝缘等级和F级绝缘等级（按B级要求考核者）的定子（电枢）绕组以及轴承的监视整定值（初始值）见下表；

报警值（℃）

跳闸值（℃）

测量方法

定子（电枢）绕组

120

125

ETD（埋置检温计法）

轴承

滑动

85

95

ETD（埋置检温计法）

或Th（温度计法）

滚动

85

95

4.2.2如果已知运行温度值，则：

报警值＝运行温度值＋5℃

跳闸值＝运行温度值＋10℃

4.2.3正常运行温度常随环境温度而变化，整定值可根据不同季节的环境温度进行调整。

4.3电机的振动限值

a.额定转速为600r/min及以上时，电机振动速度有效值的限值为2.8mm/s;

b.额定转速低于600r/min时，电机双振幅的限值为0.075mm。