2.2　不平衡力引起的振动

水轮发电机组的转动部分和支持部分的结构成轴对称布置，以保证机组旋转时的稳定性，当由某种原因偏离这种对称性时，机组的运转就会变得不稳定，发生各种形式的振动。

机械故障或缺陷引起的振动有一个共同特点，那就是说振动的频率都与转频相同或成整倍数关系，机械故障或缺陷的出现大部分属于偶然的，没有一定规律性，出现的部位和故障形式也多种多样。

（1）机械不平衡。旋转部分质量分布不均匀引起的不平衡。

（2）转子作弓状回旋引起的不平衡。立轴机组的转子除绕其自身轴线旋转外，其轴线还绕轴承的几何中心旋转，这就是转子的弓状回旋；转子作弓状回旋引起的不平衡力近似为：

式中：W为转动部分的重量，kg；ω为转频的角速度，ω=2πfn；r为弓状回旋半径，m；g为重力加速度，m/s2。

影响F弓的因素很多，如轴线的曲折度、轴线与推力镜板的垂直度、各导轴承间隙、同心度、不平行度等。

（3）电磁力不平衡。电磁力不平衡指沿发电机转子四周磁拉力不对称的情况，产生磁不平衡也有机械上的原因，如转子磁极外圆不圆，旋转中心与几何中心不一致，转子有匝间短路、轴弯曲等；也有电气上的原因，如各磁极电气参数不一致等。电磁不平衡力与励磁电流成正比例。

（4）水力不平衡。水力不平衡由两种因素引起：①由转轮叶片、叶道形状不一致，流速、压力不对称、不均匀所引起，它与机组的过流量成一定比例关系，即流量越大、不平衡力越大；②由迷宫间隙周期性变化所引起的间隙压力脉动。除了以上所列不平衡之外还有热不平衡等存在，机组各种不平衡之间有联系，可以互相影响，要综合分析，找出缺陷以后对症下药。

由质量分布不均匀和转子作弓状回旋引起的不平衡用配重的方法来消除或削弱，对电磁力不平衡有时也可用配重的方法进行调节，但这只是减小磁力不平衡力的作用，而不是减小磁力不平衡本身，所以最好消除缺陷本身。