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技術(shù)文章

電機(jī)振動(dòng)異常的識(shí)別與診斷
電機(jī)振動(dòng)異常的識(shí)別與診斷
1. 電磁振動(dòng)
(1) 定子異常產(chǎn)生的電磁振動(dòng)
三相交流電機(jī)在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，機(jī)座上受到一個(gè)頻率為電網(wǎng)頻率2倍的旋轉(zhuǎn)力波的作用，而可能產(chǎn)生振動(dòng)，振動(dòng)大小與旋轉(zhuǎn)力波的大小和機(jī)座的剛度直接有關(guān)。

定子電磁振動(dòng)異常的原因：
定子三相磁場(chǎng)不對(duì)稱，如電網(wǎng)三相電壓不平衡。因接觸**和斷線造成單相運(yùn)行，定子繞組三相不對(duì)稱等原因，都會(huì)造成定子磁場(chǎng)不對(duì)稱，而產(chǎn)生異常振動(dòng);
定子鐵心和定子線圈松動(dòng)將使定子電磁振動(dòng)和電磁噪聲加大。

定子電磁振動(dòng)的特征：
     振動(dòng)頻率為電源頻率的2倍，F(xiàn)=2f;
     切斷電源，電磁振動(dòng)立即消失;
     振動(dòng)可以在定子機(jī)座上和軸承上測(cè)得;
     振動(dòng)強(qiáng)度與機(jī)座剛度的負(fù)載有關(guān)。

(2) 氣隙靜態(tài)偏心引起的電磁振動(dòng)
電機(jī)定子中心與轉(zhuǎn)子軸心不重合時(shí)，定、轉(zhuǎn)子之間氣隙將會(huì)出現(xiàn)偏心現(xiàn)象，偏心固定在一個(gè)位置上，在一般情況下，氣隙偏心誤差不超過(guò)氣隙平均值的上下10%是允許的，過(guò)大的偏心值產(chǎn)生很大的單邊磁拉力。

氣隙靜態(tài)偏心產(chǎn)生特征：
      電磁振動(dòng)頻率是電源頻率的2倍 F=2f;
      振動(dòng)隨偏心值的增大在增加，隨負(fù)載增大而增加;
      斷電后電磁振動(dòng)消失;
      靜態(tài)偏心產(chǎn)生的電磁振動(dòng)與定子異常產(chǎn)生的電磁振動(dòng)非常相似，難以區(qū)別。

(3) 氣隙動(dòng)態(tài)偏心引起電磁振動(dòng)
偏心的位置對(duì)定子是不固定的，對(duì)轉(zhuǎn)子是固定的，因此偏心的位置隨轉(zhuǎn)子而轉(zhuǎn)動(dòng)。

氣隙動(dòng)態(tài)偏心產(chǎn)生的原因：
      轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸彎曲;
      轉(zhuǎn)子鐵心與轉(zhuǎn)軸或軸承不同心;
      轉(zhuǎn)子鐵心不圓。

氣隙動(dòng)態(tài)偏心產(chǎn)生電磁振動(dòng)的特征：
       轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)頻率和定子磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)頻率的電磁振動(dòng)都可能出現(xiàn);
       電磁振動(dòng)的振幅隨時(shí)間變化而脈動(dòng)(振)，脈動(dòng)的頻率為2sf,周期為1/2sf 當(dāng)電動(dòng)機(jī)負(fù)載增加，s加大，其脈動(dòng)節(jié)拍加快;
       電動(dòng)機(jī)往往發(fā)生與脈動(dòng)節(jié)拍相一致的電磁噪聲;
       斷電后，電磁振動(dòng)消失，電磁噪聲消失。

(4) 轉(zhuǎn)子繞組故障引起的電磁振動(dòng)
籠形電機(jī)籠條斷裂，繞組異步電機(jī)由于轉(zhuǎn)子回路電氣不平衡都將產(chǎn)生不平衡電磁力。轉(zhuǎn)子繞組故障產(chǎn)生的原因：
       籠條鑄造質(zhì)量**，產(chǎn)生斷條和高阻;
       籠形轉(zhuǎn)子因頻繁起動(dòng)，電機(jī)負(fù)載大產(chǎn)生斷條或高阻;
       饒式異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組回路電氣不平衡，產(chǎn)生不平衡電磁力;
       同步電動(dòng)機(jī)磁繞組匝間短路。

轉(zhuǎn)子繞組故障引起電磁振動(dòng)的特征：
        轉(zhuǎn)子繞組故障引起電磁振動(dòng)與轉(zhuǎn)子動(dòng)態(tài)偏心產(chǎn)生的電磁振動(dòng)，波形相似，現(xiàn)象相似，較難區(qū)別，振動(dòng)頻率為f/p ，振幅以2sf的頻率在脈動(dòng)、電動(dòng)機(jī)發(fā)生與脈動(dòng)節(jié)拍一致的電磁噪聲;
        在空載或輕載時(shí)，振動(dòng)與節(jié)拍噪聲不明顯，當(dāng)負(fù)載增大時(shí)，這種振動(dòng)和噪聲隨之增加，當(dāng)負(fù)載超過(guò)50%時(shí)，現(xiàn)象較為明顯;
        在定子的一次電流中，也產(chǎn)生脈動(dòng)變化其脈動(dòng)節(jié)拍頻率為2sf;
        在定子電流波形作頻譜分析，在頻圖圖中，基頻兩邊出現(xiàn) 的邊頻;
        同步電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁繞組但匝間短路，能引起f/p頻率(轉(zhuǎn)頻)的電磁振動(dòng)和噪聲，無(wú)節(jié)拍脈動(dòng)振動(dòng)現(xiàn)象與轉(zhuǎn)子不平衡產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)相似;
        斷電后，電磁振動(dòng)和電磁噪聲消失。

2. 機(jī)械振動(dòng)
(1) 轉(zhuǎn)子不平衡產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)
轉(zhuǎn)子不平衡的原因：
      電機(jī)轉(zhuǎn)子質(zhì)量分布不均勻，產(chǎn)生重心位移，與轉(zhuǎn)子中心不同心;
      轉(zhuǎn)子零部件脫落和移位，絕緣收縮造成繞組移位、松動(dòng);
      聯(lián)軸器不平衡，冷卻風(fēng)扇不平衡，皮帶輪不平衡;
      冷卻風(fēng)扇與轉(zhuǎn)子表面不均勻積垢。