电机振动问题

1、电机的振动和噪声是评定电机质量的主要指标之一, 其反映电机设计的质量、工艺水平及安装技术。对于大多数机器来说, 当它们稳定工作时, 振动有一个典型极值，而起振动参数, 例如振动频谱也都具有一定的特性, 当内部出现故障时, 它相应的振动频谱或其它参数也随之发生改变。同时电机的振动波形并不是单一的正弦波, 而是由许多不同频率 的波形组成 ,因此需要对其振动频谱进行分析。从而预防故障于出事状态、并及时加以排解。1、 转子不平衡 由于转轴刚度不够、加工偏差产生的转轴轴线失准或产生绕度、装配误差、材质不均匀等使转子具有偏心质量产生的转子不平衡, 是引起机器过度振动的一个普遍原因 。 其频谱特征 是由基频

2、和其高频谐波组成, 振动频率不高 , 基频振动最大 ,能激起其它零部件的共振。由于平衡引起振动的关键特征是：1、 以 1rpm为频率的正弦振动曲线；2、 振动方向是一个旋转矢量；由于转子同轴度差或转子平衡不好都会产生振动这种振动频率较低，是旋转频率f=n/60, 但它产生的振动较大 ,而且能激起其它零部件的共振从上例图中我们可以看出只在基频附近振动最剧烈出现峰值,在频谱图中无其他峰值出现。所以分析其原因 , 是转子不平衡引起 的 。 扩展：电机的同轴度2、 轴线失准或旋轴弯曲 主要是机座轴两端止口不同心,端盖、轴承套尺寸超差等造成的 。通常在1rpm、2rpm、3rpm及4rpm时产生的振幅最

3、大, 容易产生周向及轴向的振动。其主要表现为轴承发出异声, 除轴向振动大外, 其余各点振动值不超,及断电后轴向振动立即减少且降幅较大。 轴线不重合产生的基频和大量的谐频分量, 所以容易把它何不平衡、机械松动、间隙过大时产生的特征频谱混淆 , 区别它们的关键是观察是否出现和较高的轴向摆平。3、 轴承故障主要体现在轴承元件的表面损伤和磨损,内外滚道、保持架缺陷及轴承本身质量问题。频谱特征主要体现在振动加速度频谱图中, 某中高频段内出现大量的峰群。在基频和次谐频上引 起较大振动。由于电机周围的各种电信号的干扰, 电机轴承的振动信号混有大量的背景信号难于识别,故而可以通过包络检波器所需部分检出进行分析

4、 。在工作过程中,可能反映在温度升高、噪声较大、振动剧烈等方面。一次电流不平衡、线圈绝缘不好、接触不良、灰尘过多等均可能引起槽得磁导率发生变化, 从而产生高频磁通槽振动。从图中可知, 在附近出现了一连串复制较高的高频振动,但它与电气故障的频谱图相似, 故进行了断电测试, 停电时川附近的高频振动带的幅值并没有消失,而前面月附近的幅值消失,故可知附近出现的高频振动为机械故障而非电气故障。4、 滑动轴承的油膜涡动当转子以转速旋转时, 若轴承所承受的载荷不变, 这时轴颈中心位置即偏心距保持不变, 运动稳定。当外界给轴颈以扰动力,使偏心距产生变化, 这时轴颈除了以w速度做自转外, 还将 绕轴心涡动, 涡

5、动速度大约为自转速度的一半,故又称半速涡动。涡动转速大致为0.43至0.48倍的转速。油膜涡动机理：油润滑滑动轴承工作时，以薄的油膜支承轴颈。在轴瓦表面的油膜速度为零（轴瓦静止），而在轴颈表面的油膜速度与轴颈表面相同（轴颈高速旋转）。因此，不论在圆周上的任何剖面，油膜的平均速度均为轴颈圆周速度的一半。轴颈高速旋转时，油膜厚度随楔形变化，但油的平均流速却相对不变。由于油的不可压缩性，多出的油将从轴承两端流出，或者油膜的楔形按油的平均流速绕轴瓦中心运动。如何诊断油膜涡动引起的振动？诊断油膜涡动可从以下的振动特征来判断：（1）油膜涡动的特征频率为略小于转子转速的1/2，并随转速的升高而升高，常伴有1倍频；（2）振动较稳定，次谐波振幅随工作转速的升高而升高；（3）相位较稳定；（4）轴心轨迹为双环椭圆，进动方向为正进动；（5）对轴承润滑油的温度、粘度和压力变化敏感。5、 气隙故障电机气隙磁场产生周期变化的径向力或不平衡的磁拉力,是定、转子铁心产生磁致伸缩和振动, 各种带电磁故障使得气隙磁场中谐波磁势的改变从而引起电机的振动频谱变化。转子的热弯曲、异形定子、转子、安装等原因 , 都会引起气隙的不均匀, 在气隙里的磁通量应 有下式决定： 磁通量=磁动势/磁