Паразитные токи в валах и подшипниках

Практическая работа

Из-за неравномерности зазора между ротором и статором, зазоров в стыках между пакетами активной стали и по другим причинам магнитная система машины в какой-то мере несимметрична. Если эту несимметричность условно изобразить в виде зазора в правой половине сердечника (рис. 1),

Рис. 1. Схема прохождения токов, вызванных несимметрией магнитной системы машины:

а — поперечный разрез;

б — продольный разрез;

1 — путь тока с большим индуктивным сопротивлением;

2 —путь тока с малым индуктивным сопротивлением

то при повороте на 90° магнитные сопротивления для потоков Ф1 и Ф2 сравняются, а при дальнейшем вращении сопротивление для потока Ф1 станет меньше, чем для потока Ф2, потом вновь сравняется, затем станет меньше для потока Ф2 и т. д. Это приводит к изменению магнитных потоков и вызывает появление в теле ротора токов, которые, если не принять мер, будут проходить не по пути 1 с большим индуктивным сопротивлением, а по пути 2 (через подшипники и станину), имеющему значительно меньшее индуктивное сопротивление. Из-за малого сопротивления даже при малых значениях наведенной ЭДС токи по валу и подшипникам могут достигать нескольких тысяч ампер. Этот ток даже при меньших значениях вызвал бы повреждение червячных пар и подшипников турбины, а также подшипников и вкладышей уплотнений генераторов.

Поэтому у машин с горизонтальным валом под стул подшипника со стороны возбудителя и под подшипники возбудителя, а у вертикальных гидрогенераторов под лапы верхней крестовины устанавливаются изоляционные прокладки. Кроме того, подшипники изолируются от маслопроводов с установкой коротких участков труб с двумя изолированными фланцами, позволяющими контролировать состояние изоляции каждого маслопровода на работающей машине.

Сопротивление изоляции стула подшипника, измеренное перед сборкой подшипника, должно быть не менее 1 МОм, а для подпятников и подшипников гидрогенераторов — не менее 0, 3 МОм.

При работе генератора не реже чем 1 раз в месяц следует проверять по схеме рис. 2, не нарушена ли эта изоляция.

Рис. 2. Измерение напряжения для проверки состояния изоляции стула подшипника

При этом измеряется напряжение U₁ на концах вала и U₂ между изолированным стулом и плитой. При замере напряжения U₂ сопротивление изоляции масляных пленок на подшипнике со стороны турбины и на том подшипнике, на котором производится измерение, закорачивают, как показано на рис. 2.