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內(nèi)容簡(jiǎn)介：一般來(lái)講，引起電動(dòng)機(jī)振動(dòng)的原因不外乎機(jī)械和電磁兩方面的原因。引起直流電動(dòng)機(jī)振動(dòng)的主要原因是機(jī)械上、電氣上和安裝上的原因。在生產(chǎn)中我們經(jīng)常采用斷電法來(lái)檢查區(qū)分是由于電磁還是機(jī)械原因引起的振動(dòng) 電動(dòng)機(jī)在各行各業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用，而在使用中會(huì)出現(xiàn)許多問題，其中電機(jī)振動(dòng)是日常生產(chǎn)生活中較輕易碰到的。 一、電動(dòng)機(jī)振動(dòng)的危害 電動(dòng)機(jī)振動(dòng)會(huì)加速電動(dòng)機(jī)軸承磨損，使軸承的正常使用壽命大大縮短，同時(shí)，電動(dòng)機(jī)振動(dòng)將使繞組絕緣下降。由于振動(dòng)使電機(jī)端部綁線松動(dòng)，造成端部繞組產(chǎn)生相互磨擦，絕緣電阻降低，絕緣壽命縮短，嚴(yán)重時(shí)造成絕緣擊穿。另外，電動(dòng)機(jī)振動(dòng)會(huì)造成所拖動(dòng)機(jī)械的損壞，影響四周設(shè)備的正常工作，發(fā)出很大的噪聲。 二、電動(dòng)機(jī)振動(dòng)的原因 一般來(lái)講，引起電動(dòng)機(jī)振動(dòng)的原因不外乎機(jī)械和電磁兩方面的原因。引起直流電動(dòng)機(jī)振動(dòng)的主要原因是機(jī)械上、電氣上和安裝上的原因。電機(jī)振動(dòng)極限值在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB100068.2一88《旋轉(zhuǎn)電機(jī)振動(dòng)測(cè)定方法及極限振動(dòng)極限》中都有規(guī)定。振動(dòng)是所有電機(jī)在制造、安裝、運(yùn)行維護(hù)與檢修中經(jīng)常遇到和必須解決的問題。振動(dòng)過大會(huì)導(dǎo)致電機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定性破壞、換向條件惡化、零部件損壞、電機(jī)壽命縮短，甚至造成停機(jī)故障。 機(jī)械部分故障主要有以下幾點(diǎn)： 機(jī)械方面主要存在地腳緊固不牢，基礎(chǔ)臺(tái)面傾斜，不平；軸承損壞，轉(zhuǎn)軸彎曲變形，電動(dòng)機(jī)軸線中心與其所拖動(dòng)機(jī)械軸線中心不一致；定、轉(zhuǎn)子鐵芯磁中心不一致，轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡不良等。轉(zhuǎn)動(dòng)部分不平衡主要是轉(zhuǎn)子、耦合器、聯(lián)軸器、傳動(dòng)輪（制動(dòng)輪）不平衡引起的。 處理方法是先找好轉(zhuǎn)子平衡。如果有大型傳動(dòng)輪、制動(dòng)輪、耦合器、聯(lián)軸器，應(yīng)與轉(zhuǎn)子分開單獨(dú)找好平衡。再有就是轉(zhuǎn)動(dòng)部分機(jī)械松動(dòng)造成的。如：鐵心支架松動(dòng)，斜鍵、銷釘失效松動(dòng)，轉(zhuǎn)子綁扎不緊都會(huì)造成轉(zhuǎn)動(dòng)部分不平衡。 1、聯(lián)動(dòng)部分軸系不對(duì)中，中心線不重合，定心不正確。這種故障產(chǎn)生的原因主要是安裝過程中，對(duì)中不良、安裝不當(dāng)造成的。還有一種情況，就是有的聯(lián)動(dòng)部分中心線在冷態(tài)時(shí)是重合一致的，但運(yùn)行一段時(shí)間后由于轉(zhuǎn)子支點(diǎn)，基礎(chǔ)等變形，中心線又被破壞，因而產(chǎn)生振動(dòng)。機(jī)座、端蓋重要支承件制造誤差或運(yùn)行變形。由于機(jī)座、端蓋等轉(zhuǎn)子重要支承件的配合面形位誤差超差，特別是大、中型電機(jī)運(yùn)行較長(zhǎng)時(shí)間后機(jī)座、端蓋等重要支承件變形，使電機(jī)在運(yùn)行時(shí)軸承產(chǎn)生干擾力，造成電機(jī)振動(dòng)。這些配件的誤差或變形可采用回轉(zhuǎn)打百分表等方式測(cè)得，發(fā)現(xiàn)有這一情況后，應(yīng)對(duì)配件進(jìn)行焊修等工藝方式處理，或更換配件。 2、與電機(jī)相聯(lián)的齒輪、聯(lián)軸器有毛病。這種故障主要表現(xiàn)為齒輪咬合不良，輪齒磨損嚴(yán)重，對(duì)輪潤(rùn)滑不良，聯(lián)軸器歪斜、錯(cuò)位，齒式聯(lián)軸器齒形、齒距不對(duì)、間隙過大或磨損嚴(yán)重，都會(huì)造成一定的振動(dòng)。 3、電機(jī)本身結(jié)構(gòu)的缺陷和安裝的問題。這種故障主要表現(xiàn)為軸頸橢圓，轉(zhuǎn)軸彎曲，軸與軸瓦間間隙過大或過小，軸承座、基礎(chǔ)板、地基的某部分乃至整個(gè)電機(jī)安裝基礎(chǔ)的剛度不夠，電機(jī)與基礎(chǔ)板之間固定不牢，底腳螺栓松動(dòng)，軸承座與基礎(chǔ)板之間松動(dòng)等。而軸與軸瓦間間隙過大或過小不僅可以造成振動(dòng)還可使軸瓦的潤(rùn)滑和溫度產(chǎn)生異常。電樞不平衡。由于旋轉(zhuǎn)時(shí)不平衡質(zhì)量產(chǎn)生的離心力的作用，使軸承上作用有一個(gè)旋轉(zhuǎn)力，造成了電機(jī)和基礎(chǔ)的振動(dòng)。當(dāng)氣隙不勻、主極固定不緊或機(jī)座、端蓋的剛度較差時(shí)，都會(huì)造成振動(dòng)加劇，因此檢查發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子不平衡時(shí)，必須重新進(jìn)行動(dòng)平衡。 4、電機(jī)拖動(dòng)的負(fù)載傳導(dǎo)振動(dòng)。例如：汽輪發(fā)電機(jī)的汽輪機(jī)振動(dòng)，電機(jī)拖動(dòng)的風(fēng)機(jī)、水泵振動(dòng)，引起電機(jī)振動(dòng)。 電氣部分的故障是由電磁方面的原因造成的，電氣部分故障主要有以下幾點(diǎn)： 電磁方面主要存在三相電壓不平衡，電動(dòng)機(jī)單相運(yùn)行。三相電流不平衡，各相電阻電抗不平衡，電動(dòng)機(jī)不對(duì)稱運(yùn)行。電動(dòng)機(jī)重繞后繞組接線錯(cuò)誤，轉(zhuǎn)子鼠籠斷條，短路環(huán)開裂等。主要包括：交流電機(jī)定子接線錯(cuò)誤、繞線型異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組短路，同步電機(jī)勵(lì)繞組匝間短路，同步電機(jī)勵(lì)磁線圈聯(lián)接錯(cuò)誤，籠型異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子斷條，轉(zhuǎn)子鐵心變形造成定、轉(zhuǎn)子氣隙不均，導(dǎo)致氣隙磁通不平衡從而造成振動(dòng)。 導(dǎo)致電機(jī)振動(dòng)的原因多種多樣，以上僅是筆者在工作中，實(shí)際遇到的一些故障總結(jié)如上。下面對(duì)這些直流電動(dòng)機(jī)振動(dòng)的原因作簡(jiǎn)單介紹： 1、電磁力。這種電磁力主要是由極靴下磁通的縱振蕩產(chǎn)生的，通常具有齒頻率，尤其是定子也是開口槽時(shí)，磁通脈振增加，更易造成交變磁拉力。由于直流電動(dòng)機(jī)固定在機(jī)座上的主極是集中質(zhì)量，在交變磁拉力和主極集中力的作用下，使機(jī)座產(chǎn)生撓曲和橫向振動(dòng)。 設(shè)計(jì)上采用非均勻氣隙、電樞斜槽以及磁性定子開口槽楔，都是減少磁通振蕩和振動(dòng)電磁力的有效措施。 2、氣隙不均勻。由于裝配氣隙不均勻，電機(jī)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生單邊磁拉力，其作用相當(dāng)于電機(jī)轉(zhuǎn)軸撓度增加。因此保證氣隙裝配均勻是防止振動(dòng)的必要措施。 3、轉(zhuǎn)子線圈損壞。由于轉(zhuǎn)子線圈損壞使電機(jī)運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)子徑向受力不均勻，其結(jié)果與轉(zhuǎn)子不平衡類似。轉(zhuǎn)子線圈損壞可用電工儀表測(cè)出。 三、振動(dòng)原因的初步判別方法： 在解決電機(jī)振動(dòng)問題時(shí)，首先要判別電機(jī)的振動(dòng)由哪方面原因引起的，即機(jī)械、電氣和安裝上三者之間的原因判定。 1、區(qū)分振動(dòng)是電動(dòng)機(jī)還是負(fù)載機(jī)械引起的。方法是斷開電動(dòng)機(jī)與負(fù)載機(jī)械的連接，若振動(dòng)變化較大，則與負(fù)載機(jī)械或安裝有關(guān)；若振動(dòng)變化很小，則是電動(dòng)機(jī)本身產(chǎn)生的。 2、區(qū)分振動(dòng)是電氣原因還是機(jī)械原因產(chǎn)生的。方法是將電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)至最高轉(zhuǎn)速，突然切斷電源，若振動(dòng)隨之突然減小，振動(dòng)則是電氣原因引起的；若振動(dòng)變化不大，則主要是機(jī)械原因引起的。 3、除此之外，也有電機(jī)安裝方面的原因。由于電機(jī)與負(fù)載機(jī)械之間的連接安裝不良，也必然造成電機(jī)運(yùn)行時(shí)的干擾力，使機(jī)組產(chǎn)生與轉(zhuǎn)速相同角頻率的振動(dòng)。采用聯(lián)軸器、聯(lián)軸節(jié)連接時(shí)，應(yīng)保證同軸度要求；采用三角帶傳動(dòng)連接時(shí)，應(yīng)保證帶槽的平行要求，減少皮帶的振動(dòng)；采用齒輪傳動(dòng)連接時(shí)，應(yīng)保證兩軸之間的平行度要求，使齒輪能正確嚙合。 四、檢查及消除電動(dòng)機(jī)的振動(dòng) 電動(dòng)機(jī)振動(dòng)較平時(shí)大時(shí)，應(yīng)采用振動(dòng)表沿水平和垂直方向測(cè)量各部分振動(dòng)值，并做相應(yīng)記錄。傾聽電動(dòng)機(jī)定子腔內(nèi)部聲音和軸承轉(zhuǎn)動(dòng)聲音，檢查地腳，如無(wú)明顯異常現(xiàn)象，則采用脫開所拖動(dòng)機(jī)械，單獨(dú)空轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)，以判定是電動(dòng)機(jī)本身振動(dòng)還是拖動(dòng)機(jī)械引起的振動(dòng)。在生產(chǎn)中會(huì)發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)修理后因種種原因致三相繞組磁勢(shì)不對(duì)稱，電動(dòng)機(jī)在空載或低負(fù)荷時(shí)，表現(xiàn)出來(lái)的振動(dòng)并不十分明顯，而一旦接帶的負(fù)荷加重，電動(dòng)機(jī)振動(dòng)也就逐漸加劇。 在生產(chǎn)中我們經(jīng)常采用斷電法來(lái)檢查區(qū)分是由于電磁還是機(jī)械原因引起的振動(dòng)。斷電法即對(duì)運(yùn)行在額定轉(zhuǎn)速下的電動(dòng)機(jī)采取忽然斷電，若振動(dòng)忽然減小，則可判定是由電磁原因引起的，若振動(dòng)值變化不是很大，則可能是機(jī)械方面的原因引起的。 針對(duì)機(jī)械方面造成的振動(dòng)，若是由于軸承磨損，則應(yīng)立即更換同型號(hào)軸承；若是由于轉(zhuǎn)軸變形彎曲，則必須進(jìn)行校軸或更換轉(zhuǎn)軸；若因地角緊固不牢，則重新緊牢即可?；A(chǔ)強(qiáng)度不夠，臺(tái)板高低不平看似小問題，但往往是導(dǎo)致振動(dòng)的最直接原因。防爆安全與健康養(yǎng)身了解到，某公司一臺(tái)高壓電動(dòng)機(jī)振動(dòng)較大，多次進(jìn)行中心找正，但未能消除振動(dòng)，吊開電動(dòng)機(jī)后，發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)臺(tái)板由兩塊鋼板拼接而成，一側(cè)鋼板稍高，另一側(cè)較低，拼接焊縫又未打磨平，且恰好處在電動(dòng)機(jī)一側(cè)腳板下，電動(dòng)機(jī)雖經(jīng)找正，但實(shí)際上有許多地方形成了點(diǎn)接觸面，電動(dòng)機(jī)中心與機(jī)械中心已找正只不過是一假象，電動(dòng)機(jī)一運(yùn)行必將不可避免產(chǎn)生振動(dòng)。采取用氣焊割開拼接處，重新焊接并打磨平整，電動(dòng)機(jī)再次重新找正后，試轉(zhuǎn)振動(dòng)反而加大，經(jīng)分析并查找原因后，才發(fā)現(xiàn)鋼板經(jīng)氣割，又經(jīng)電焊，造成一定的熱損傷，強(qiáng)度已嚴(yán)重下降，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)后與鋼板形成共振，所以振動(dòng)反而加大，重新做基礎(chǔ)臺(tái)面后，才得以消除。另外轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡不良也是造成振動(dòng)的根本原因，電動(dòng)機(jī)在出廠時(shí)，轉(zhuǎn)子已經(jīng)過動(dòng)平衡校驗(yàn)合格的，但在修理電動(dòng)機(jī)過程中(非凡是對(duì)高壓電動(dòng)機(jī)的修理中)，往往不注重做好記號(hào)刻度這一環(huán)節(jié)，擅自拆除經(jīng)動(dòng)平衡校驗(yàn)整體中的某一部件，重新裝上后，必將造成動(dòng)平衡不良，致使電動(dòng)機(jī)振動(dòng)，消除方法只有重新校驗(yàn)動(dòng)平衡。 針對(duì)電磁方面造成的振動(dòng)，應(yīng)從電源入手開始檢查。檢查三相電壓是否平衡，用鉗形電流表測(cè)量三相電流是否平衡，有沒有存在單相運(yùn)行，生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)接線盒內(nèi)端頭接線因緊固不牢，經(jīng)常燒斷，造成單相運(yùn)行，應(yīng)加強(qiáng)此處檢查并進(jìn)行消除。若在用鉗形電流表測(cè)量時(shí)，發(fā)現(xiàn)三相電流不平衡，且表針擺動(dòng)時(shí)高時(shí)低，說(shuō)明轉(zhuǎn)子有籠條斷裂現(xiàn)象。此時(shí)應(yīng)立即停止電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，切斷電源，抽出轉(zhuǎn)子進(jìn)行檢查，修復(fù)。另外，還應(yīng)測(cè)量三相定子繞組的電阻值，檢查繞組是否對(duì)稱，若電阻值不平衡，則說(shuō)明有開焊部位，也應(yīng)抽出轉(zhuǎn)子后進(jìn)行檢查，重新焊接。 電機(jī)的結(jié)構(gòu)同時(shí)包含電氣和機(jī)械兩部分，也可以說(shuō)是電氣和機(jī)械的結(jié)合點(diǎn)。所以說(shuō)，它的故障要一分為二的分析。對(duì)電機(jī)的振動(dòng)故障原因也要分成兩部分。 轉(zhuǎn)子在物理結(jié)構(gòu)上不是完全的的中心對(duì)稱、軸對(duì)稱。在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的不平衡導(dǎo)致振動(dòng)。振動(dòng)情況根據(jù)轉(zhuǎn)速而變化。比如低速情況下振動(dòng)很小，高速時(shí)振動(dòng)大的情況；反過來(lái)也有低轉(zhuǎn)速下振動(dòng)大，高轉(zhuǎn)速時(shí)振動(dòng)變小的情況。 另外，轉(zhuǎn)軸軸承同心度同軸度差也會(huì)引起振動(dòng)，從設(shè)計(jì)上改用空氣軸承可以改善。 調(diào)整轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量或軸承同心度度同軸度是很專業(yè)的工作，除了是原產(chǎn)廠家很難操作。 現(xiàn)實(shí)中一般的解決辦法就是在固定電動(dòng)機(jī)的時(shí)候配置減振彈簧、減振橡膠等。 |
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來(lái)自： 阿云草屋 > 《電機(jī)與水泵》
