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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的頻率范圍發生共振，因而使定子振動增大，結果產生異常振動。
二、氣隙不均勻引起的電磁振動
這有兩種情況：一種是靜態不均勻；另一種是動態的不均勻，兩者的振動特征并不完全相同。
1.靜態氣隙偏心產生的電磁振動特征
(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)氣隙僧心產生的電磁振動與定子異常產生的電磁振動較難區分。
2.動態氣隙偏心產生的電磁振動特征
(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。
(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，其脈動節拍加快。
(3)電動機往往發生與脈動節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偏心所產生的電磁振動的電磁力和振動波形相似，現象相似，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±2sf的邊頻，根據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或分數倍；
(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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