電機(jī)振動(dòng)問題

1、電機(jī)的振動(dòng)和噪聲是評(píng)定電機(jī)質(zhì)量的主要指標(biāo)之一, 其反映電機(jī)設(shè)計(jì)的質(zhì)量、工藝水平及安裝技術(shù)。對(duì)于大多數(shù)機(jī)器來說, 當(dāng)它們穩(wěn)定工作時(shí), 振動(dòng)有一個(gè)典型極值，而起振動(dòng)參數(shù), 例如振動(dòng)頻譜也都具有一定的特性, 當(dāng)內(nèi)部出現(xiàn)故障時(shí), 它相應(yīng)的振動(dòng)頻譜或其它參數(shù)也隨之發(fā)生改變。同時(shí)電機(jī)的振動(dòng)波形并不是單一的正弦波, 而是由許多不同頻率 的波形組成 ,因此需要對(duì)其振動(dòng)頻譜進(jìn)行分析。從而預(yù)防故障于出事狀態(tài)、并及時(shí)加以排解。1、 轉(zhuǎn)子不平衡 由于轉(zhuǎn)軸剛度不夠、加工偏差產(chǎn)生的轉(zhuǎn)軸軸線失準(zhǔn)或產(chǎn)生繞度、裝配誤差、材質(zhì)不均勻等使轉(zhuǎn)子具有偏心質(zhì)量產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子不平衡, 是引起機(jī)器過度振動(dòng)的一個(gè)普遍原因 。 其頻譜特征 是由基頻

2、和其高頻諧波組成, 振動(dòng)頻率不高 , 基頻振動(dòng)最大 ,能激起其它零部件的共振。由于平衡引起振動(dòng)的關(guān)鍵特征是：1、 以 1×rpm為頻率的正弦振動(dòng)曲線；2、 振動(dòng)方向是一個(gè)旋轉(zhuǎn)矢量；由于轉(zhuǎn)子同軸度差或轉(zhuǎn)子平衡不好都會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)這種振動(dòng)頻率較低，是旋轉(zhuǎn)頻率f=n/60, 但它產(chǎn)生的振動(dòng)較大 ,而且能激起其它零部件的共振從上例圖中我們可以看出只在基頻附近振動(dòng)最劇烈出現(xiàn)峰值,在頻譜圖中無其他峰值出現(xiàn)。所以分析其原因 , 是轉(zhuǎn)子不平衡引起 的 。 擴(kuò)展：電機(jī)的同軸度2、 軸線失準(zhǔn)或旋軸彎曲 主要是機(jī)座軸兩端止口不同心,端蓋、軸承套尺寸超差等造成的 。通常在1×rpm、2×rp

3、m、3×rpm及4×rpm時(shí)產(chǎn)生的振幅最大, 容易產(chǎn)生周向及軸向的振動(dòng)。其主要表現(xiàn)為軸承發(fā)出異聲, 除軸向振動(dòng)大外, 其余各點(diǎn)振動(dòng)值不超,及斷電后軸向振動(dòng)立即減少且降幅較大。 軸線不重合產(chǎn)生的基頻和大量的諧頻分量, 所以容易把它何不平衡、機(jī)械松動(dòng)、間隙過大時(shí)產(chǎn)生的特征頻譜混淆 , 區(qū)別它們的關(guān)鍵是觀察是否出現(xiàn)和較高的軸向擺平。3、 軸承故障主要體現(xiàn)在軸承元件的表面損傷和磨損,內(nèi)外滾道、保持架缺陷及軸承本身質(zhì)量問題。頻譜特征主要體現(xiàn)在振動(dòng)加速度頻譜圖中, 某中高頻段內(nèi)出現(xiàn)大量的峰群。在基頻和次諧頻上引 起較大振動(dòng)。由于電機(jī)周圍的各種電信號(hào)的干擾, 電機(jī)軸承的振動(dòng)信號(hào)混有大量的

4、背景信號(hào)難于識(shí)別,故而可以通過包絡(luò)檢波器所需部分檢出進(jìn)行分析 。在工作過程中,可能反映在溫度升高、噪聲較大、振動(dòng)劇烈等方面。一次電流不平衡、線圈絕緣不好、接觸不良、灰塵過多等均可能引起槽得磁導(dǎo)率發(fā)生變化, 從而產(chǎn)生高頻磁通槽振動(dòng)。從圖中可知, 在附近出現(xiàn)了一連串復(fù)制較高的高頻振動(dòng),但它與電氣故障的頻譜圖相似, 故進(jìn)行了斷電測(cè)試, 停電時(shí)川附近的高頻振動(dòng)帶的幅值并沒有消失,而前面月附近的幅值消失,故可知附近出現(xiàn)的高頻振動(dòng)為機(jī)械故障而非電氣故障。4、 滑動(dòng)軸承的油膜渦動(dòng)當(dāng)轉(zhuǎn)子以轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時(shí), 若軸承所承受的載荷不變, 這時(shí)軸頸中心位置即偏心距保持不變, 運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定。當(dāng)外界給軸頸以擾動(dòng)力,使偏心距產(chǎn)生變

5、化, 這時(shí)軸頸除了以w速度做自轉(zhuǎn)外, 還將 繞軸心渦動(dòng), 渦動(dòng)速度大約為自轉(zhuǎn)速度的一半,故又稱半速渦動(dòng)。渦動(dòng)轉(zhuǎn)速大致為0.43至0.48倍的轉(zhuǎn)速。油膜渦動(dòng)機(jī)理：油潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承工作時(shí)，以薄的油膜支承軸頸。在軸瓦表面的油膜速度為零（軸瓦靜止），而在軸頸表面的油膜速度與軸頸表面相同（軸頸高速旋轉(zhuǎn)）。因此，不論在圓周上的任何剖面，油膜的平均速度均為軸頸圓周速度的一半。軸頸高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，油膜厚度隨楔形變化，但油的平均流速卻相對(duì)不變。由于油的不可壓縮性，多出的油將從軸承兩端流出，或者油膜的楔形按油的平均流速繞軸瓦中心運(yùn)動(dòng)。如何診斷油膜渦動(dòng)引起的振動(dòng)？診斷油膜渦動(dòng)可從以下的振動(dòng)特征來判斷：（1）油膜渦動(dòng)的特征頻率為略小于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的1/2，并隨轉(zhuǎn)速的升高而升高，常伴有1倍頻；（2）振動(dòng)較穩(wěn)定，次諧波振幅隨工作轉(zhuǎn)速的升高而升高；（3）相位較穩(wěn)定；（4）軸心軌跡為雙環(huán)橢圓，進(jìn)動(dòng)方向?yàn)檎M(jìn)動(dòng)；（5）對(duì)軸承潤(rùn)滑油的溫度、粘度和壓力變化敏感。5、 氣隙故障電機(jī)氣隙磁場(chǎng)產(chǎn)生周期變化的徑向力或不平衡的磁拉力,是定、轉(zhuǎn)子鐵心產(chǎn)生磁致伸縮和振動(dòng), 各種帶電磁故障使得氣隙磁場(chǎng)中諧波磁勢(shì)的改變從而引起電機(jī)的振動(dòng)頻譜變化。轉(zhuǎn)子的熱彎曲、異形定子、轉(zhuǎn)子、安裝等原因 , 都會(huì)引起氣隙的不均勻, 在氣隙里的磁通量應(yīng) 有下式?jīng)Q定： 磁通量=磁動(dòng)勢(shì)