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電動機為什么會振動大

放大字體  縮小字體 發布日期:2017-06-21  來源:互聯網  瀏覽次數:897
    電動機振動原因主要有三種情況:電磁方面原因;機械方面原因;機電混合方面原因。一般來講,引起電動機振動的原因不外乎機械和電磁兩方面的原因。引起直流電動機振動的主要原因是機械上、電氣上和安裝上的原因。電機振動極限值在國家標準GB100068.2一88《旋轉電機振動測定方法及極限振動極限》中都有規定。振動是所有電機在制造、安裝、運行維護與檢修中經常遇到和必須解決的問題。振動過大會導致電機的運行穩定性破壞、換向條件惡化、零部件損壞、電機壽命縮短,甚至造成停機故障。

    在解決電機振動問題時,首先要判別電機的振動由哪方面原因引起的,即機械、電氣和安裝上三者之間的原因判定。

    1、區分振動是電動機還是負載機械引起的。方法是斷開電動機與負載機械的連接,若振動變化較大,則與負載機械或安裝有關;若振動變化很小,則是電動機本身產生的。

    2、區分振動是電氣原因還是機械原因產生的。方法是將電機運轉至最高轉速,突然切斷電源,若振動隨之突然減小,振動則是電氣原因引起的;若振動變化不大,則主要是機械原因引起的。

    3、除此之外,也有電機安裝方面的原因。由于電機與負載機械之間的連接安裝不良,也必然造成電機運行時的干擾力,使機組產生與轉速相同角頻率的振動。采用聯軸器、聯軸節連接時,應保證同軸度要求;采用三角帶傳動連接時,應保證帶槽的平行要求,減少皮帶的振動;采用齒輪傳動連接時,應保證兩軸之間的平行度要求,使齒輪能正確嚙合。

    電動機振動較平時大時,應采用振動表沿水平和垂直方向測量各部分振動值,并做相應記錄。傾聽電動機定子腔內部聲音和軸承轉動聲音,檢查地腳,如無明顯異?,F象,則采用脫開所拖動機械,單獨空轉電動機,以判定是電動機本身振動還是拖動機械引起的振動。在生產中會發現電動機修理后因種種原因致三相繞組磁勢不對稱,電動機在空載或低負荷時,表現出來的振動并不十分明顯,而一旦接帶的負荷加重,電動機振動也就逐漸加劇。

    在生產中我們經常采用斷電法來檢查區分是由于電磁還是機械原因引起的振動。斷電法即對運行在額定轉速下的電動機采取忽然斷電,若振動忽然減小,則可判定是由電磁原因引起的,若振動值變化不是很大,則可能是機械方面的原因引起的。

    針對機械方面造成的振動,若是由于軸承磨損,則應立即更換同型號軸承;若是由于轉軸變形彎曲,則必須進行校軸或更換轉軸;若因地角緊固不牢,則重新緊牢即可?;A強度不夠,臺板高低不平看似小問題,但往往是導致振動的最直接原因。我廠一臺高壓電動機振動較大,多次進行中心找正,但未能消除振動,吊開電動機后,發現基礎臺板由兩塊鋼板拼接而成,一側鋼板稍高,另一側較低,拼接焊縫又未打磨平,且恰好處在電動機一側腳板下,電動機雖經找正,但實際上有許多地方形成了點接觸面,電動機中心與機械中心已找正只不過是一假象,電動機一運行必將不可避免產生振動。采取用氣焊割開拼接處,重新焊接并打磨平整,電動機再次重新找正后,試轉振動反而加大,經分析并查找原因后,才發現鋼板經氣割,又經電焊,造成一定的熱損傷,強度已嚴重下降,電動機轉動后與鋼板形成共振,所以振動反而加大,重新做基礎臺面后,才得以消除。另外轉子動平衡不良也是造成振動的根本原因,電動機在出廠時,轉子已經過動平衡校驗合格的,但在修理電動機過程中(非凡是對高壓電動機的修理中),往往不注重做好記號刻度這一環節,擅自拆除經動平衡校驗整體中的某一部件,重新裝上后,必將造成動平衡不良,致使電動機振動,消除方法只有重新校驗動平衡。

    針對電磁方面造成的振動,應從電源入手開始檢查。檢查三相電壓是否平衡,用鉗形電流表測量三相電流是否平衡,有沒有存在單相運行,生產中發現電動機接線盒內端頭接線因緊固不牢,經常燒斷,造成單相運行,應加強此處檢查并進行消除。若在用鉗形電流表測量時,發現三相電流不平衡,且表針擺動時高時低,說明轉子有籠條斷裂現象。此時應立即停止電動機運行,切斷電源,抽出轉子進行檢查,修復。另外,還應測量三相定子繞組的電阻值,檢查繞組是否對稱,若電阻值不平衡,則說明有開焊部位,也應抽出轉子后進行檢查,重新焊接。電機的結構同時包含電氣和機械兩部分,也可以說是電氣和機械的結合點。所以說,它的故障要一分為二的分析。對電機的振動故障原因也要分成兩部分。

    轉子在物理結構上不是完全的的中心對稱、軸對稱。在轉動時轉動慣量的不平衡導致振動。振動情況根據轉速而變化。比如低速情況下振動很小,高速時振動大的情況;反過來也有低轉速下振動大,高轉速時振動變小的情況。

    另外,轉軸軸承同心度同軸度差也會引起振動,從設計上改用空氣軸承可以改善。

    調整轉子的轉動慣量或軸承同心度度同軸度是很專業的工作,除了是原產廠家很難操作?,F實中一般的解決辦法就是在固定電動機的時候配置減振彈簧、減振橡膠等。

    一、電磁方面的原因

    1.電源方面:三相電壓不平衡,三相電動機缺相運行。

    2.定子方面:定子鐵心變橢圓、偏心、松動;定子繞組發生斷線、接地擊穿、匝間短路、接線錯誤,定子三相電流不平衡。

    3.轉子故障:轉子鐵心變橢圓、偏心、松動。轉子籠條與端環開焊,轉子籠條斷裂,繞線錯誤,電刷接觸不良等。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:

    電磁方面主要存在三相電壓不平衡,電動機單相運行。三相電流不平衡,各相電阻電抗不平衡,電動機不對稱運行。電動機重繞后繞組接線錯誤,轉子鼠籠斷條,短路環開裂等。主要包括:交流電機定子接線錯誤、繞線型異步電動機轉子繞組短路,同步電機勵繞組匝間短路,同步電機勵磁線圈聯接錯誤,籠型異步電動機轉子斷條,轉子鐵心變形造成定、轉子氣隙不均,導致氣隙磁通不平衡從而造成振動。

    導致電機振動的原因多種多樣,以上僅是筆者在工作中,實際遇到的一些故障總結如上。下面對這些直流電動機振動的原因作簡單介紹:

    1、電磁力。這種電磁力主要是由極靴下磁通的縱振蕩產生的,通常具有齒頻率,尤其是定子也是開口槽時,磁通脈振增加,更易造成交變磁拉力。由于直流電動機固定在機座上的主極是集中質量,在交變磁拉力和主極集中力的作用下,使機座產生撓曲和橫向振動。

    設計上采用非均勻氣隙、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,電機運行時產生單邊磁拉力,其作用相當于電機轉軸撓度增加。因此保證氣隙裝配均勻是防止振動的必要措施。

    3、轉子線圈損壞。由于轉子線圈損壞使電機運行時轉子徑向受力不均勻,其結果與轉子不平衡類似。轉子線圈損壞可用電工儀表測出。

    二、機械原因

    1.電機本身方面:轉子不平衡,轉軸彎曲,滑環變形,定、轉子氣隙不均,定、轉子磁力中心不一致,軸承故障,基礎安裝不良,機械機構強度不夠、共振,地腳螺絲松動,電機風扇損壞。

    2.與聯軸器配合方面:聯軸器損壞,聯軸器連接不良,聯軸器找中心不準,負載機械不平衡,系統共振等。機械部分故障主要有以下幾點:

    機械方面主要存在地腳緊固不牢,基礎臺面傾斜,不平;軸承損壞,轉軸彎曲變形,電動機軸線中心與其所拖動機械軸線中心不一致;定、轉子鐵芯磁中心不一致,轉子動平衡不良等。轉動部分不平衡主要是轉子、耦合器、聯軸器、傳動輪(制動輪)不平衡引起的。

    處理方法是先找好轉子平衡。如果有大型傳動輪、制動輪、耦合器、聯軸器,應與轉子分開單獨找好平衡。再有就是轉動部分機械松動造成的。如:鐵心支架松動,斜鍵、銷釘失效松動,轉子綁扎不緊都會造成轉動部分不平衡。

    1、聯動部分軸系不對中,中心線不重合,定心不正確。這種故障產生的原因主要是安裝過程中,對中不良、安裝不當造成的。還有一種情況,就是有的聯動部分中心線在冷態時是重合一致的,但運行一段時間后由于轉子支點,基礎等變形,中心線又被破壞,因而產生振動。機座、端蓋重要支承件制造誤差或運行變形。由于機座、端蓋等轉子重要支承件的配合面形位誤差超差,特別是大、中型電機運行較長時間后機座、端蓋等重要支承件變形,使電機在運行時軸承產生干擾力,造成電機振動。這些配件的誤差或變形可采用回轉打百分表等方式測得,發現有這一情況后,應對配件進行焊修等工藝方式處理,或更換配件。

    2、與電機相聯的齒輪、聯軸器有毛病。這種故障主要表現為齒輪咬合不良,輪齒磨損嚴重,對輪潤滑不良,聯軸器歪斜、錯位,齒式聯軸器齒形、齒距不對、間隙過大或磨損嚴重,都會造成一定的振動。

    3、電機本身結構的缺陷和安裝的問題。這種故障主要表現為軸頸橢圓,轉軸彎曲,軸與軸瓦間間隙過大或過小,軸承座、基礎板、地基的某部分乃至整個電機安裝基礎的剛度不夠,電機與基礎板之間固定不牢,底腳螺栓松動,軸承座與基礎板之間松動等。而軸與軸瓦間間隙過大或過小不僅可以造成振動還可使軸瓦的潤滑和溫度產生異常。電樞不平衡。由于旋轉時不平衡質量產生的離心力的作用,使軸承上作用有一個旋轉力,造成了電機和基礎的振動。當氣隙不勻、主極固定不緊或機座、端蓋的剛度較差時,都會造成振動加劇,因此檢查發現轉子不平衡時,必須重新進行動平衡。

    4、電機拖動的負載傳導振動。例如:汽輪發電機的汽輪機振動,電機拖動的風機、水泵振動,引起電機振動。

    三、電機混合原因

    1.電機振動往往是氣隙不勻,引起單邊電磁拉力,而單邊電磁拉力又使氣隙進一步增大,這種機電混合作用表現為電機振動。

    2.電機軸向串動,由于轉子本身重力或安裝水平以及磁力中心不對,引起的電磁拉力,造成電機軸向串動,引起電機振動加大,嚴重情況下發生軸磨瓦根,使軸瓦溫度迅速升高。

    處理方法:

    1.電氣原因的檢修:首先是測定定子三相直流電阻是否平衡,如不平衡,則說明定子連線焊接部位有開焊現象,斷開繞組分相進行查找,另外繞組是否存在匝間短路現象,如故障明顯可以從絕緣表面看到燒焦痕跡,或用儀器測量定子繞組,確認匝間短路后,將電機繞組重新下線。例如:水泵電機,運行中電機不僅振動大軸承溫度也偏高小修試驗發現電機直流電阻不合格,電機定子繞組有開焊現象,用排除法將故障找到消除后,電機運行一切正常。

    2.機械原因的檢修:檢查氣隙是否均勻,如果測量值超標,重新調整氣隙。檢查軸承,測量軸承間隙,如不合格更換新軸承,檢查鐵心變形和松動情況,松動的鐵心可用環氧樹脂膠粘接灌實,檢查轉軸,對彎曲的轉軸進行補焊重新加工或直接直軸,然后對轉子做平衡試驗。打風機電機大修后試運行期間,電機不僅振動大,而且軸瓦溫度超標,連續處理幾天后,故障仍未解決。我班組人員在幫助處理時發現,電機氣隙非常大,瓦座水平也不合格,故障原因找到后,重新調整各部間隙后,電機試轉一次成功。

    3.負載機械部分檢查正常,電機本身也沒有問題,引起故障的原因是連接部分造成的,這時要檢查電機的基礎水平面,傾斜度、強度,中心找正是否正確,聯軸器是否損壞,電機軸伸繞度是否符合要求等。
 
關鍵詞: 電機 振動
 
 
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