电动机振动7大异常识别特征及原因分析

2019-07-29 10:00:56 佰隆机电 14

  引起电动机振动的原因很多,产生振动的部位和振动的特征又各不相同,如果把电动机各种原因引起的振动特征和有关因素加以分析,将有助于电动机振动异常的识别。电动机常见的异常振动有以下几种。

01、电子异常产生的电磁振动

  特征:

  1. 振动频率为电源频率的2倍;

  2. 切断电源,电磁振动立即消失;

  3. 振动可以在定子机座和轴承上测得;

  4. 振动与机座刚度和电动机的负载有关。

  原因:

  1. 定子三相磁场不对称;

  2. 定子铁心和定子线圈松动,将使定子电磁振动和电磁噪声加大。在这种情况下,振动频谱图中,电磁振动除了2f的基本成分外,还可以出现4f、6f、8f的谐波成分;

  3. 电动机座底脚螺钉松动,其结果相当于机座刚度降低,是电动机在接近2f的频率范围发生共振,因而使定子振动增大,结果产生异常振动。

02、气隙不均匀引起的电磁振动

  分两种情况:一种是静态不均匀,另一种是动态不均匀,两者的振动特征并不完全相同。

  静态气隙偏心产生的电磁振动特征:

  1. 电磁振动频率是电源频率的2倍 ,F=2f;

  2. 振动随偏心值的增大在增加,电动机负荷关系已然;

  3. 气隙偏心产生的电磁振动与定子异常产生的电磁振动难以区别。

  动态气隙偏心产生的电磁振动特征:

  1. 转子旋转频率和旋转磁场同步转速频率的电磁振动都可能出现;

  2. 电磁振动以1/2sf周期在脉动,在电动机负荷增加,s加大时,其脉动节拍加快;

  3. 电动机往往发生于脉动节拍相一致的电磁噪声。

03、转子导体异常引起的电磁振动

  特征:

  1. 转子绕组异常引起电磁振动与转子动态偏心所产生的电磁振动的电磁力和振动波形相似,现象相似,较难判别;

  2. 电动机负荷增加时,振动随之增加,当负载超过50%以上时较为显著;

  3. 若对电动机定子电流波形或振动波形作频谱图中,基频两边出现±2sf的边频、根据边频与基频幅值之间的关系,可判断故障程度。

04、转子不平衡产生的机械振动

  电动机转子失衡原因:

  1. 转子质量分布不均匀,产生重心位移,与转子中心不同心;

  2. 转子零部件脱落和移位,绝缘收缩造成绕组移位、松动;

  3. 联轴器不平衡,冷却风扇不平衡,皮带轮不平衡;

  4. 冷却风扇与转子表面不均匀积垢。

  转子不平衡产生的机械振动特征:

  1. 振动频率与转频相等;

  2. 振动值随转速增高而加大,与电机负载无关;

  3. 振动值以经向为最大,轴向很小。

05、滚动轴承异常产生的机械振动

  由于滚动轴承损坏、设计和制造中的误差,在运行中会出现机械振动。

  1. 滚动轴承损坏

  滚动轴承因负载过重、润滑不良、安装不正确、轴电流、异物进入等原因,将会出现磨损、表面剥落、点蚀、碎裂、锈蚀和胶合等故障。轴承的损伤,加工和装配的误差,滚动轴承自身机构都会引起振动,振动作为一种信息,预示轴承运行状态是否正常。

  2. 加工和装配不良

  特征:振动幅值以轴向为最大;振动频率和旋转频率相同。

  3. 轴承非线性特性引起振动

  特征:振动频率是旋转频率的整数或分数倍;振动是轴向的;振动和转速密切相关。

06、滑动轴承异常产生的机械振动

  1. 油膜涡动引起异常振动

  特征:

  (1)振动频率低于转子旋转频率f的一半,通常为0.42-0.48f;

  (2)油膜涡动的振动是径向的;

  (3)油膜涡动往往是突然出现的,诊断的方法是油膜涡动后,改变润滑油的粘度和温度,振动就能减轻或消失。

  2. 油膜振荡产生的异常振动

  特征:

  (1)振动频率等于转子一阶临界转速,工作转速接近一阶临界转速2倍的大型高速柔性转子电动机,极易发生油膜振荡;

  (2)油膜振荡是一种径向振动;

  (3)减少转子不平衡、降低润滑油的粘度和提高油温,能使油膜振荡消失。

07、安装、调整不良引起的机械振动

  1. 安装时轴线不对中引起振动

  特征:轴心线偏差越大,振动也越大;振动中2倍旋转频率的成分增加;电动机单独运行时,这些振动就会立即消失。

  2. 联轴器配合不良产生的振动

  特征:振动频率和电动机旋转频率相同;连接机械和电动机端振动相位相反,相位差180°;电动机单独运动时,振动消失。



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