Wibrujący generator diesla w Nowej Zelandii rozwija zależny od obciążenia hałas skrętny pomimo normalnych kontroli silnika i alternatora, podczas gdy płyta napędowa generatora jest badana

Obie główne maszyny przetestowano normalnie

Generator diesla awaryjnego w Nowej Zelandii pracował płynnie bez obciążenia.

Silnik diesla wykazywał zrównoważone spalanie, podczas gdy łożyska alternatora i podstawowe parametry elektryczne wydawały się normalne.

Jednakże, gdy zastosowano wyższe obciążenie elektryczne, technicy usłyszeli powtarzający się stuk skrętny z obszaru połączenia między silnikiem a generatorem.

Wibracje były silniej związane z obciążeniem niż tylko z prędkością obrotową silnika.

To przesunęło śledztwo w kierunku płyty napędowej generatora lub płyty elastycznej łączącej obie maszyny.

Moment obrotowy musi przechodzić przez interfejs mechaniczny

Ścieżka mocy wygląda następująco:

Silnik diesla → Koło zamachowe → Płyta napędowa → Wirnik alternatora

Płyta napędowa może być stosunkowo cienka, aby mogła pomieścić ograniczone ruchy podczas przenoszenia momentu obrotowego.

Nadal może doświadczać:

• cykliczne obciążenie skrętne;
• naprężenia śrubowe;
• zmęczenie;
• niewspółosiowość;
• i powtarzające się obciążenia start-stop.

Pęknięcie lub luźne połączenie może być ciche przy niskim momencie obrotowym i stać się aktywne, gdy obciążenie elektryczne wzrośnie.

Dlaczego praca bez obciążenia była myląca

Bez obciążenia alternator wymaga stosunkowo niewielkiego momentu obrotowego napędowego poza jego stratami mechanicznymi i elektrycznymi.

Po zastosowaniu obciążenia:

Zapotrzebowanie elektryczne rośnie → Moment obrotowy oporu alternatora rośnie → Płyta napędowa przenosi większy moment obrotowy → Pęknięcie lub luźny interfejs się porusza → Pojawia się hałas/wibracje

Silnik i alternator mogą być indywidualnie sprawne, podczas gdy połączenie mechaniczne między nimi ulega awarii.

Inspekcja skupiła się między maszynami

Technicy sprawdzili:

• pęknięcia płyty napędowej;
• stan okręgu śrubowego;
• luźne elementy mocujące;
• tarcie;
• stan piasty;
• współosiowość;
• powierzchnia koła zamachowego;
• i geometria sprzęgła wirnika alternatora.

Dokładna procedura inspekcji zależała od konstrukcji zespołu prądotwórczego.

Każde demontaż wymagało odpowiedniego podparcia zespołu silnika i generatora.

Dlaczego nierównomierne spalanie silnika nie było najlepszym wyjaśnieniem

Nierównomierne spalanie zazwyczaj występowałoby nawet przy niskim obciążeniu alternatora.

W tym przypadku wibracje wzrastały głównie wraz ze wzrostem momentu obrotowego generatora.

To wskazywało na interfejs przenoszenia momentu obrotowego, a nie na zapłon cylindra.

Dlaczego to różni się od sprzęgła elastomerowego

Sprzęgło elastomerowe zmienia zgodność skrętną poprzez elastyczny materiał.

Płyta napędowa lub płyta elastyczna może ulec awarii strukturalnej z powodu:

• pęknięcia;
• uszkodzenia otworu na śrubę;
• lub zniekształcenia płyty.

Zasada mechaniczna jest inna, nawet jeśli oba elementy łączą silnik z obciążeniem.

Testy awaryjne w Nowej Zelandii ujawniły usterkę

Rutynowe testy bez obciążenia nie obciążyły wystarczająco połączenia.

Prawidłowy test obciążeniowy odtworzył rzeczywisty stan momentu obrotowego i sprawił, że usterka stała się wykrywalna.

Lekcja techniczna

Gdy silnik i alternator testują normalnie w izolacji, technicy nie powinni pomijać elementu fizycznie je łączącego.

System może ulec awarii na interfejsie między dwiema sprawnymi maszynami.

Często zadawane pytania

Czy pęknięta płyta napędowa generatora może powodować wibracje tylko pod obciążeniem?

Tak. Wyższy moment obrotowy alternatora może sprawić, że ruch płyty i hałas będą bardziej zauważalne.

Czy normalna praca bez obciążenia wyklucza problem ze sprzęgłem?

Nie. Wiele usterek połączeń staje się widocznych dopiero wtedy, gdy przenoszony jest znaczny moment obrotowy.