電機振動問題

1、電機的振動和噪聲是評定電機質(zhì)量的主要指標(biāo)之一，其反映電機設(shè)計的質(zhì)量、工藝水平 及安裝技術(shù)。對于大多數(shù)機器來說，當(dāng)它們穩(wěn)定工作時，振動有一個典型極值，而起振動參 數(shù)，例如振動頻譜也都具有一定的特性，當(dāng)內(nèi)部出現(xiàn)故障時，它相應(yīng)的振動頻譜或其它參數(shù) 也隨之發(fā)生改變。同時電機的振動波形并不是單一的正弦波而是由許多不同頻率的波形 組成，因此需要對其振動頻譜進(jìn)行分析。從而預(yù)防故障于出事狀態(tài)、并及時加以排解。1、轉(zhuǎn)子不平衡由于轉(zhuǎn)軸剛度不夠、加工偏差產(chǎn)生的轉(zhuǎn)軸軸線失準(zhǔn)或產(chǎn)生繞度、裝配誤差、材質(zhì)不均勻 等使轉(zhuǎn)子具有偏心質(zhì)量產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子不平衡，是引起機器過度振動的一個普遍原因。其頻譜 特征是由基頻和其高頻諧波組成，振

2、動頻率不高，基頻振動最大，能激起其它零部件的共 振。由于平衡引起振動的關(guān)鍵特征是：1、以IXrpm為頻率的正弦振動曲線；2、振動方向是一個旋轉(zhuǎn)矢量；測點卻位軸伸端風(fēng)扇端標(biāo)準(zhǔn)限值測 點水平垂直軸向水平垂直2.8振功值7.03.62.24.J5.8表1 YB450kw-2P隔爆型電機振動數(shù)據(jù) 振劫速度mm/s由于轉(zhuǎn)子同軸度差或轉(zhuǎn)子平衡不好都會產(chǎn)生振動這種振動頻率較低，是旋轉(zhuǎn)頻率f=n/60, 但它產(chǎn)生的振動較大，而且能激起其它零部件的共振從上例圖中我們可以看出只在基頻附 近振動最劇烈出現(xiàn)峰值,在頻譜圖中無其他峰值出現(xiàn)。所以分析其原因，是轉(zhuǎn)子不平衡引起 的。擴展：電機的同軸度同軸度不良示意圖：同軸度

3、不良示意圖：注：L沖壓造成轉(zhuǎn)r鐵芯同軸度不良是指外圓與內(nèi)孔的軸線相對偏移，當(dāng)偏移量超過0.05皿就造成同 軸度不度（SPEC:0. 05U1I以內(nèi)）.2.同軸度書良會造成J&機異音和震動大-2、軸線失準(zhǔn)或旋軸彎曲主要是機座軸兩端止口不同心，端蓋、軸承套尺寸超差等造成的。通常在IXrpm、2X rpm、3Xrpm及4Xrpm時產(chǎn)生的振幅最大，容易產(chǎn)生周向及軸向的振動。其主要表現(xiàn)為軸 承發(fā)出異聲，除軸向振動大外，其余各點振動值不超，及斷電后軸向振動立即減少且降幅較 大。軸線不重合產(chǎn)生的基頻和大量的諧頻分量，所以容易把它何不平衡、機械松動、間隙過 大時產(chǎn)生的特征頻譜混淆，區(qū)別它們的關(guān)鍵是觀察是否出現(xiàn)

4、和較高的軸向擺平。3、軸承故障主要體現(xiàn)在軸承元件的表面損傷和磨損，內(nèi)外滾道、保持架缺陷及軸承本身質(zhì)量問題。 頻譜特征主要體現(xiàn)在振動加速度頻譜圖中，某中高頻段內(nèi)出現(xiàn)大量的峰群。在基頻和次諧頻 上引起較大振動。由于電機周圍的各種電信號的干擾，電機軸承的振動信號混有大量的背 景信號難于識別,故而可以通過包絡(luò)檢波器所需部分檢出進(jìn)行分析。在工作過程中，可能反映在溫度升高、噪聲較大、振動劇烈等方面。V一次電流不平衡、線圈絕緣不好、接觸不良、灰塵過多等均可能引起槽得磁導(dǎo)率發(fā)生變 化，從而產(chǎn)生高頻磁通槽振動。從圖中可知，在附近出現(xiàn)了一連串復(fù)制較高的高頻振動，但它 與電氣故障的頻譜圖相似，故進(jìn)行了斷電測試，停電

5、時川附近的高頻振動帶的幅值并沒有消 失,而前面月附近的幅值消失,故可知附近出現(xiàn)的高頻振動為機械故障而非電氣故障。4、滑動軸承的油膜渦動當(dāng)轉(zhuǎn)子以轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時，若軸承所承受的載荷不變，這時軸頸中心位置即偏心距保持不變, 運動穩(wěn)定。當(dāng)外界給軸頸以擾動力，使偏心距產(chǎn)生變化，這時軸頸除了以w速度做自轉(zhuǎn)外，還 將 繞軸心渦動，渦動速度大約為自轉(zhuǎn)速度的一半，故又稱半速渦動。渦動轉(zhuǎn)速大致為0.43至 0.48倍的轉(zhuǎn)速。油膜渦動機理：油潤滑滑動軸承工作時，以薄的油膜支承軸頸。在軸瓦表面的油膜速度為零（軸瓦靜止）， 而在軸頸表面的油膜速度與軸頸表面相同（軸頸高速旋轉(zhuǎn)）。因此，不論在圓周上的任何剖 面，油膜的平均速度

6、均為軸頸圓周速度的一半。軸頸高速旋轉(zhuǎn)時，油膜厚度隨楔形變化，但油的平均流速卻相對不變。由于油的不可壓 縮性，多出的油將從軸承兩端流出，或者油膜的楔形按油的平均流速繞軸瓦中心運動。如何診斷油膜渦動引起的振動？診斷油膜渦動可從以下的振動特征來判斷：（1）油膜渦動的特征頻率為略小于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的1/2,并隨轉(zhuǎn)速的升高而升高，常伴有1 倍頻；（2）振動較穩(wěn)定，次諧波振幅隨工作轉(zhuǎn)速的升高而升高；相位較穩(wěn)定；軸心軌跡為雙環(huán)橢圓，進(jìn)動方向為正進(jìn)動；對軸承潤滑油的溫度、粘度和壓力變化敏感。5、氣隙故障電機氣隙磁場產(chǎn)生周期變化的徑向力或不平衡的磁拉力，是定、轉(zhuǎn)子鐵心產(chǎn)生磁致伸縮 和振動，各種帶電磁故障使得氣隙磁場中

7、諧波磁勢的改變從而引起電機的振動頻譜變化。轉(zhuǎn) 子的熱彎曲、異形定子、轉(zhuǎn)子、安裝等原因，都會引起氣隙的不均勻，在氣隙里的磁通量應(yīng) 有下式?jīng)Q定：磁通量=磁動勢/磁組顯然，磁組的大小決定于徑向氣隙的長度。氣隙在某一個方向變小，磁通量增加，反之減少, 結(jié)果又引起新的不平衡力的產(chǎn)生。引起電機振動的原因多種多樣，這里只討論幾種典型常見的。故障性度主要振動頻1率f=rpm/60 1方向各注不平衡1 x rpm周向及徑向以水平徑向影響最明顯軸統(tǒng)不重合1 x rpm, 2 x rpm軸向及徑向使轉(zhuǎn)于形變及局部發(fā)熱蟾動軸承故障各種不同頻率達(dá)高頻如(20Hz-60Hz)周向及軸向軸承噪聲大，振動激烈，溫度升高現(xiàn)象出現(xiàn)頸軸承與外麥 不緊密城軸rpm地次諧波，一般為1 x rpm、2 * rpm 3. 3 x rpm基本上周向松動一般只在工作速率及溫度下發(fā)生(例如渦我機)頸軸承重的油層渦旎或纏繞略低于0.5 x rpm (42%-48%)基本上周向?qū)Ω咚匐姍C適用，一般大型電機采用滑動軸承機拔松動及愿 本變形1 x rpm. 2 x rpm也可