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電動機各類振動原因及故障識別
2024-04-18
引起電動機振動的原因很多，產(chǎn)生振動的部位和振動的特征又各不相同，如果把電動機各種原圍引起的振動特征和有關因素加以分析，將有助于電動機振動異常的識別和診斷。電動機常見的異常振動有以下幾種。
一、定于異常產(chǎn)生的電磁振動
(1)振動頻率為電源頻率的2倍；
(2)切斷申源，電磁振動立即消失；
(3)振動可以在定子機座和軸承上測得；
(4)振動與機座剛度和電動機的負載有關。
其產(chǎn)生的主要原因有：
(1)定子三相磁場不對稱；
(2)定子鐵心和定子線圈松動，將使定子電磁振動和電堿噪聲加大，在這種情況下，振動頻譜圖中，電磁振動除了2f的基本成分外，還可出現(xiàn)4f、6f，8f的諧波成分；
(3)電動機座底腳螺栓松動，其結果相當于機座剛度降低，使電動機在接近2f的頻率范圍發(fā)生共振，因而使定子振動增大，結果產(chǎn)生異常振動。
二、氣隙不均勻引起的電磁振動
這有兩種情況：一種是靜態(tài)不均勻；另一種是動態(tài)的不均勻，兩者的振動特征并不完全相同。
1.靜態(tài)氣隙偏心產(chǎn)生的電磁振動特征
(1)電磁振動頻率是電源頻率f0的2倍。
(2)振動隨偏心值的增大而增加，與電動機負荷關系也是如此。
(3)氣隙僧心產(chǎn)生的電磁振動與定子異常產(chǎn)生的電磁振動較難區(qū)分。
2.動態(tài)氣隙偏心產(chǎn)生的電磁振動特征
(1)轉子旋轉頻率和旋轉磁場同步轉速頻率的電磁振動都可能出現(xiàn)。
(2)電磁振動以1/2sf0周期在脈動，因此，在電機負載增加，s如大時，其脈動節(jié)拍加快。
(3)電動機往往發(fā)生與脈動節(jié)拍相一致的電磁噪聲。
三、轉子導體異常引起的電磁振動
轉子繞組異常引起的電磁振動的特征：
(1)轉子繞組異常引起電磁振動與轉子動態(tài)偏心所產(chǎn)生的電磁振動的電磁力和振動波形相似，現(xiàn)象相似，較難判別。
(2)電動機負載增加時，這種振動隨之增加，當負載超過50%以上時較為顯著。
(3)若對電動機定子電流波形或振動波形作頻譜分析，在頻譜圖中，基頻兩邊出現(xiàn)±2sf的邊頻，根據(jù)邊頻與基頻幅值之間的關系，可判斷故障的程度。
四、轉子不平衡產(chǎn)生的振動
電動機轉子失衡原因有：轉子零郜件脫落和移位，絕緣收縮造成轉子線圈移位、松動，聯(lián)軸器不平衡，冷卻風扇與轉子表面結垢等，以上因素對高速電動機尤為敏感。轉子失衡產(chǎn)生的振動有如下特征：
(1)振動頻率和轉速頻率相等。
(2)振動幅值隨轉速增高而加大，但與電動機負載無關。
(3)振動以徑向為，軸向較小。
五、滾動軸承異常產(chǎn)生的機械振動
由于滾動軸承損壞、設計和制造中的誤差，在運行中會出現(xiàn)機械振動。
1.滾動軸承損壞
滾動軸承因負載過重、潤滑不良、安裝不正確、軸電流、異物進入等原因，將會出現(xiàn)磨損、表面剝落、點蝕、碎裂、銹蝕等故障。軸承的損壞，加工和裝配的誤差、以及滾動軸承自身結構都會引起振動，振動作為一種信息，預示軸承運行狀態(tài)是否正常。
2.加工和裝配不良引起振動
(1)振動幅值以軸向為。
(2)振動頻率和旋轉頻率相同。
3.軸承非線性特性引起振動
(1)振動頻率是旋轉頻率的整數(shù)或分數(shù)倍；
(2)振動是軸向的；
(3)振動與轉速密切相關。
六、滑動軸承振動
1.油膜渦動弓起異常振動
(1)振動頻率略低于轉于旋轉頻率的一半，通常為0.42～0.48f；
(2)油膜渦動的振動是徑向的；
(3)油膜渦動往往是突然出現(xiàn)的，診斷的方法是油膜渦動后，改變潤滑油的黏度和溫度，振動就能減輕或消失。
2.油膜振蕩產(chǎn)生異常振動
(1)振動頻率等于轉子一階臨界轉速，工作轉速接近一防臨界轉速2倍的大型高速柔性轉子電動機，極易發(fā)生油膜振蕩；
(2)油膜振蕩是一種徑向振動；
(3)減少轉子不平衡、降低潤滑油的黏度和提高油溫，能使油膜振蕩消失。
七、安裝、調整不良引起的機械振動
1.安裝時軸線不對中引起振動
(1)軸心線偏差越大，振動也越大；
(2)振動中2倍旋轉頻率的部分增加；
(3)電機單獨運行時，這些振動將消失。
2.聯(lián)軸器配合不良引起的振動
(1)振動頻率與電機旋轉頻率相同；
(2)連接機械和電機端振動相位相反；
(3)電機單獨運行時振動將消失。
（來源：電力講壇）
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