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[心得体会] 电机振动异常的识别与诊断

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发表于 2014-5-23 18:03 | 显示全部楼层 |阅读模式

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1、三相交流电机定子异常产生的电磁振动。
三相交流电机在正常运转时,机座上受到一个频率为电网频率2倍的旋转力波的作用,而可能产生振动,振动大小与旋转力波的大小和机座的刚度直接有关。
定子电磁振动异常的原因:
①定子三相磁场不对称,如电网三相电压不平衡。因接触不良和断线造成单相运行,定子绕组三相不对称等原因,都会造成定子磁场不对称,而产生异常振动。
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。
③电磁底脚线条松动,相当于机座刚度降低使定子振动增加。
定子电磁振动的特征:
①振动频率为电源频率的2倍,F=2f
②切断电源,电磁振动立即消失
③振动可以在定子机座上和轴承上测得
④振动强度与机座刚度的负载有关

2、气隙静态偏心引起的电磁力
电机定子中心与转子轴心不重合时,定、转子之间气隙将会出现偏心现象,偏心固定在一个位置上,在一般情况下,气隙偏心误差不超过气隙平均值的上下10%是允许的,过大的偏心值产生很大的单边磁拉力。
气隙静态偏心产生的原因:
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,随负载增大而增加。
③断电后电磁振动消失。
④静态偏心产生的电磁振动与定子异常产生的电磁振动非常相似,难以区别。

3、气隙动态偏心引起电磁振动
偏心的位置对定子是不固定的,对转子是固定的,因此偏心的位置随转子而转动。
气隙动态偏心产生的原因:
①转子的转轴弯曲
②转子铁心与转轴或轴承不同心。
③转子铁心不圆
气隙动态偏心产生电磁振动的特征;
①转子旋转频率和定子磁场旋转频率的电磁振动都可能出现。
②电磁振动的振幅随时间变化而脉动(振),脉动的频率为2sf,周期为1/2sf
当电动机负载增加,S加大,其脉动节拍加快。
③电动机往往发生与脉动节拍相一致的电磁噪声。
④断电后,电磁振动消失,电磁噪声消失。

4、转子绕组故障引起的电磁振动。
笼形电机笼条断裂,绕组异步电机由于转子回路电气不平衡都将产生不平衡电磁力。
转子绕组故障产生的原因:
①笼条铸造质量不良,产生断条和高阻。
②笼形转子因频繁起动,电机负载大产生断条或高阻。
③饶式异步电动机的转子绕组回路电气不平衡,产生不平衡电磁力。
④同步电动机磁绕组匝间短路。
转子绕组故障引起电磁振动的特征:
①转子绕组故障引起电磁振动与转子动态偏心产生的电磁振动,波形相似,现象相似,较难区别,振动频率为f/p ,振幅以2sf的频率在脉动、电动机发生与脉动节拍一致的电磁噪声。
②在空载或轻载时,振动与节拍噪声不明显,当负载增大时,这种振动和噪声随之增加,当负载超过50%时,现象较为明显。
③在定子的一次电流中,也产生脉动变化其脉动节拍频率为2sf。
④在定子电流波形作频谱分析,在频图图中,基频两边出现 的边频。
⑤同步电动机励磁绕组但匝间短路,能引起f/p 频率(转频)的电磁振动和噪声,无节拍脉动振动现象与转子不平衡产生的机械振动相似。
⑥断电后,电磁振动和电磁噪声消失。

5、转子不平衡产生的机械振动;
转子不平衡的原因
①电机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。
当地脚螺丝松动时,电机的转频和电机定子固有频相近时,由于转子不平衡共振将产生异常振动,造成电机结构件的破坏和疲劳。

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 楼主| 发表于 2014-5-23 18:03 | 显示全部楼层

6、滑动轴承由于油膜涡动产生振动。
产生的原因:
在轴承比负载较小,轴颈线速度叫高,特别是大型告诉的柔性转子电机中易发生,轴承经过长期运行,间隙变大,或润滑油粘度大,油温低,轴承负载轻等互相造成油膜加厚,轴承油膜动压不稳定而产生振动。
滑动轴承油膜滑动的特征:
①振动频率略低于转子回转频率的Fr的一半,约为0.42—0.48Fr .
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偶,改变油的粘度和温度振动就能减轻和消失。

7、滑动轴承由于油膜振荡产生振动
油膜振荡产生的原因:
油膜振荡产生的原因和油膜涡动的原因相同,也是油膜动压不稳造成的。
当转子回转频率增加时,油膜涡动频率随之增加,两者关系近似保持不变的比值约0.42—0.48之间,当转轴的回转频率达到其一阶临界转速的2倍时,随着转子回转频率的增加,涡动频率将不变,等于转子的一阶临界转频,而与转子回转频率无关,并出现强烈的振动,这种现象为油膜振荡,产生强烈振动的原因是油膜涡动与系统共振,两者相互激励,相互促进的结果。
对油膜振荡来说,除了油膜性质改变以外,转子不平衡量的增加和地脚螺丝的松动都会诱导油膜振荡的发生。
油膜振荡的特征:
①振荡频率等于转子的一阶临界转速,工作转速接近一阶临界转速2倍的大型,告诉柔性转子电机极易发生油膜振荡。
②油膜振荡是径向振动。
③减少转子不平衡,降低润滑油粘度和提高油温,能使油膜振荡消失和减轻。

8、加工和装配不良产生振动;
产生的原因:
与轴承内孔配合的轴颈和轴肩加工不良或由于轴弯曲等原因,使轴承内圈装配后,其中心线与轴中心线不重合,轴承每转一周,轴承受一次交变的轴向力作用,使轴承产生振动。
振动的特征:
①振动幅值以轴向为最大。
②振动频率与转频相同。

9、安装时,轴线不对中引起振动;
机组安装后,电机和负载机械的轴心线应该一致相重合,当轴心线不重合时,电动机在运行时就会受到来自联轴器的作用力而产生振动。不对中分为3种情况。
①轴心线平行不对中(偏心不对中),就是电动机与负载机械轴心线虽然平行,但不重合,存在一个偏心距,随电机转动,其轴伸上就受到一个来自联轴器的一个径向旋转力的作用,使电机产生径向振动,振幅与偏心距大和转速高低有关,频率是转频的2倍。
②轴心线相交不对中,当电动机与负载机械轴心相交时,联轴器的结合面往往出现“张口”现象。电动机转动时,就会受到联轴器的一个交变的轴向力作用,产生了轴向振动,产生了轴向振动,频率与转频相同。
③轴心线既相交又偏心的不对中:
在实际安装中,以上两种不对中情况往往同时存在,特征如下:
1)、径向振动出现1倍频,2倍频振动,2倍频成份大。
2)、轴向振动出现1倍频,2倍频,3倍频,转子轴向振动幅值为径向振动的50%以上。
3)、轴心线不重合的偏差越大,振动也越大。
4)、电动机单独运行时,振动消失。

10、机械松动引起的振动
机械松动分为结构件松动和转动部件松动。
造成松动的原因:
①由于安装不良和长期磨损,轴承与轴或端盖孔具有较大间隙或过量不足。风扇和转轴配合松动,转子铁心与轴(或支架)配合松动。
②电机的机座或轴承安装不良,底座不平,地脚螺丝不紧等。
③基础和机座损坏。
机械松动故障引起振动的特征:
①径向振动较大,尤其垂直方向振动大。
②有时含有1/2倍,3/2倍等分数频分量。
③时域波形杂乱,有明显的不稳定的非周期信号。
④轴向振动很小或正常。

点评

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  发表于 2014-5-28 18:15
赞成: 5
  发表于 2014-5-26 16:02
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发表于 2014-5-26 11:37 | 显示全部楼层
听不错的帖子  值得学习
发表于 2014-5-26 14:40 | 显示全部楼层
学习了,
发表于 2014-5-28 12:01 | 显示全部楼层
非常感谢!正需要这方面的资料。
有问题题请教S是什么?
电磁振动的振幅随时间变化而脉动(振),这句话该怎么理解呢?
发表于 2014-5-28 18:15 | 显示全部楼层
10条总结,挺好,可以在里面找原因了。
发表于 2014-5-29 11:55 | 显示全部楼层
总结的非常牛
发表于 2014-5-29 14:11 | 显示全部楼层
S指代什么?
发表于 2014-5-29 15:45 | 显示全部楼层
我猜S是shock振动的意思。
呵呵,楼主看看对不?
发表于 2014-5-31 18:52 | 显示全部楼层
受教了
发表于 2014-6-1 10:47 | 显示全部楼层
好好阿红阿娇是
发表于 2014-6-3 19:01 | 显示全部楼层
谢谢,很好的帖子。
发表于 2014-6-5 00:32 来自手机 | 显示全部楼层
电机诊断做的比较少,得好好学习学习啊!!!

来自:Android客户端
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发表于 2014-6-5 08:30 | 显示全部楼层
总结的太好了!
发表于 2014-6-5 09:26 | 显示全部楼层
本帖最后由 墨仔2012 于 2014-6-5 09:29 编辑

精华帖,就是好!谢谢楼主!
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