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(精)西安西玛电机维修专家教你有关电机振动的问题识别和诊断

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(精)西安西玛电机维修专家教你有关电机振动的问题识别和诊断

发布日期:2016-04-13 | 来源:西安西玛电机厂售后维修服务中心 

西安西玛电机厂售后服务中心电机维修及电机配件分厂是西安泰富西玛电机有限公司(原西安电机厂)的下属分厂,本厂主要负责西玛电机维修售后服务、西玛电机配件生产及销售,2010年公司进行股份改制后开始对外承接各种交直流、高低压电机、中型电机、防爆电机、高效节能电机的维修以及电机维护和保养。公司下设运营管理部、电机配件销售部、大中型电机修理一厂、中小型电机维修二分厂等四个职能部门。运营公司始终坚持“客户服务第一、客户满意第一、产品质量第一”的“三个一”的经营理念,倾力打造国内电机维修第一品牌。【西玛电机维修售后服务中心电机维修及电机配件分厂官方网址:www.simoweixiu.com 业务咨询手机微信QQ三号合一:18602993993】


(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

⑵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。

⑶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。

⑷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。

⑸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。

⑹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。

⑺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。

⑻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。

⑼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。

⑽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。

西安电机维修厂

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