3.14 Неисправности синхронных машин,
осевой сдвиг ротора турбогенератора

3-14-1. При холостом ходе как без возбуждения, так и с возбуждением ротор имеет нормальный осевой разбег в обе стороны. При нагрузке генератора происходит смещение ротора в одну сторону усиливающееся с увеличением нагрузки.

При передвижении статора в сторону, противоположную сдвигу ротора, смещение ротора не только не уменьшается, но, наоборот, увеличивается в прежнем направлении до упора в торец вкладыша подшипника, причем давление на подшипник может настолько повыситься, что произойдет выработка торца вкладыша.

Ротор снабжен бандажами (каппами) из обыкновенной, а не из специальной немагнитной стали.

 Нормальное положение рото­ра относительно статора при симметрии магнитных осей по­казано на рис. 3-5, а. Если имеется асимметрия осей полей рассеяния лобовых частей обмотки статора и магнитных осей банда­жей ротора относительно оси основного магнитного поля, то ротор при нагрузке генератора будет передвигаться в одну сторону вследствие взаимодействия полей рассеяния и бандажей, так как осевое действие полей рассеяния лобовых частей обмотки сильнее действия основных магнитных полей (рис. 3-5, б).

Чтобы определить качество бандажей, т. е. установить, магнитные они или немагнитные, к ним подносят магнитную стрелку. Если стрелка притягивается, значит, бандаж магнитный; в противном случае он немагнитный.

Для устранения осевого смещения ротора при нагрузке генератора необходимо передвинуть статор в сторону сдвига ротора, если бандажи магнитные, и в противоположную сторону, если они немагнитные. Смещение статора в сторону сдвига ротора, т. е. удаление бандажа ротора от лобовых частей обмотки статора с одной стороны генератора и сближение их между собой с другой стороны машины, уравновешивает действие полей рассеяния лобо­вых частей обмотки статора на бандажи.

В результате этого ротор занимает некоторое среднее положение (рис. 3-5, в).

По этому положению нужно установить подшипники, чтобы не происходило набегания ротора ни на один из них, а осевой разбег ротора в обе стороны был по воз­можности одинаковым.

Так как при малейшем сдвиге от этого среднего положения ротор пойдет дальше по направлению сдвига до упора в торец вкладыша подшипника (из-за возникновения больших усилий с той стороны, где расстояние между осями лобовых частей и бандажа становится мень­ше), то осевой разбег ротора следует сделать по возможности минимальным, учитывая, однако, его тепловое расширение.

Вследствие указанного выше передвижения статора нарушается совпадение магнитных осей статора и ротора (рис. 3-5, в), и при холостом ходе возбужденного генератора может произойти некоторое смещение ротора в об­ратном направлении и набегание его на один из подшип­ников; такое явление у роторов с магнитными бандажами встречается часто. Если набегание незначительно, то разбег ротора можно не увеличивать; если же существует опасение, что набегание ротора может вызвать срабатывание торца вкладыша, то необходимо подшабрить вкладыш или передвинуть подшипник.

Рис. 3-5. Различные положения ротора с магнитными бандажами по отношению к статору: а — при симметрии магниткых осей; б — при асимметрии осей полей рассеяния лобовых частей обмотки статора и магнитных осей статора и ротора (сильный односторонний сдвиг ротора из-за неправильной установки статора); в — установившееся положение ротора при асимме­трии осей полей рассеяния лобовых частей обмотки статора и бандажей ротора при предварительно правильной установке статора.
1— магнитная ось бандажей ротора; 2 — ось полей рассеяния лобовых частей обмотки статора; 3 — нажимная плита; 4 — ммагнитная ось статора; 5 — активная сталь статора; 6 /span>— лобовая часть обмотки статора; 7 — бандаж ротора; 8 — бочка ротора; 9 — магнитная ось ротора