三相交流異步電動機(jī)振動 分析處理Microsoft Word 文檔

1、三相交流異步電動機(jī)振動分析處理1、三相交流異步電動機(jī)在電力生產(chǎn)中應(yīng)用極其廣泛，根據(jù)安裝運(yùn)行維護(hù)管理規(guī)定及本單位檢修規(guī)程必須進(jìn)行定期檢查，以便及時了解和掌握電動機(jī)的運(yùn)行情況，及時采取有效措施，保障電動機(jī)的安全運(yùn)行。根據(jù)電動機(jī)的安裝、運(yùn)行、維護(hù)管理經(jīng)驗(yàn)，分析總結(jié)電動機(jī)在安裝、運(yùn)行中出現(xiàn)振動故障的查找和處理方法，對電機(jī)設(shè)備安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有極其重要的意義。2、三相交流異步電動機(jī)振動的危害三相交流異步電動機(jī)產(chǎn)生振動會促使軸承間隙擴(kuò)大，加速軸承磨損，使軸承的正常使用壽命大大縮短，當(dāng)軸承損壞卡死，電機(jī)不是掃膛就是燒毀；同時，由于振動將使電動機(jī)端部繞組綁線松動，造成端部繞組產(chǎn)生相互磨擦，加上外界粉塵和水份侵入其

2、中，造成絕緣電阻降低，絕緣壽命縮短，嚴(yán)重時當(dāng)泄漏電流增大到一定值，甚至形成絕緣擊穿等故障；另外，三相交流異步電動機(jī)產(chǎn)生振動，同時會造成負(fù)載機(jī)械的損壞，所有遭到振動的機(jī)械部分疲勞，使連接管道振裂，焊接點(diǎn)振開，會使地腳螺栓松動或斷裂，影響設(shè)備的正常工作；電動機(jī)振動將產(chǎn)生很大噪聲，影響正常工作環(huán)境。3、三相交流異步電動機(jī)振動的原因電動機(jī)的振動原因大致分為：電磁原因；機(jī)械原因；機(jī)電混合原因。3.1電磁原因:故障復(fù)雜、常見的有以下幾點(diǎn)。3.1.1電源方面：三相電壓不平衡，電動機(jī)缺相運(yùn)行（如電源熔絲燒斷一根時）。3.1.2定子方面：定子鐵心變橢圓、偏心、松動；繞組故障（斷線、對地短路、擊穿）三相電流不平衡

3、，電動機(jī)不對稱運(yùn)行、三相直流電阻不平衡、繞組接線有誤、繞組存在匝間短路。3.1.3轉(zhuǎn)子方面：轉(zhuǎn)子鐵心變橢圓、偏心、松動、鼠籠缺陷（如鼠籠條斷裂）；轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡等。3.2機(jī)械原因:機(jī)械故障種類很多，故障更為復(fù)雜、常見的有以下幾點(diǎn)。3.2.1電動機(jī)本身方面：機(jī)械不平衡，轉(zhuǎn)軸彎曲，滑環(huán)變形；定轉(zhuǎn)子氣隙不均勻度超標(biāo)；定、轉(zhuǎn)子鐵心磁中心不一致；軸承故障（如磨損超限、潤滑不良、變形、配合精度不夠）；機(jī)械機(jī)構(gòu)強(qiáng)度不夠；基礎(chǔ)安裝不良，強(qiáng)度不夠，共振，地腳螺栓松動等。3.2.2與聯(lián)軸器配合方面：連接不良，電機(jī)中心不準(zhǔn)；聯(lián)軸器不平衡，負(fù)載機(jī)械不平衡，系統(tǒng)共振等。3.3機(jī)電混合原因：按常見的分類如下。3.3.1電

4、機(jī)振動:往往是由于單邊電磁拉力引起氣隙不均造成，從氣隙不均又進(jìn)步增大單邊電磁拉力，這種機(jī)電混合作用表現(xiàn)為電機(jī)振動。3.3.2電機(jī)軸伸串動：由于轉(zhuǎn)子本身靜、動平衡和安裝水平以及電磁拉力共同作用，造成電機(jī)軸伸串動。3.3.3電機(jī)噪聲:這是機(jī)電混合造成的,它有電磁噪聲、通風(fēng)噪聲以及機(jī)械噪聲三種。3.4與電動機(jī)振動有關(guān)的規(guī)定值和標(biāo)準(zhǔn)如下表：（1）電動機(jī)軸伸的徑向偏擺最大允許偏差如表1所示。（2）電動機(jī)軸伸串動間隙允許值如表2所示。（3）單臺電動機(jī)空載時的振動限值如表3所示。（4）一般情況下，電動機(jī)振動的允許值如表4所示。表1-1電動機(jī)軸伸的徑向偏擺最大允許偏差（mm）軸伸公稱直徑最大允許偏擺10180

5、.0318300.0430500.0550800.06901100.08 表1-2電動機(jī)軸伸串動間隙允許值電動機(jī)容量（kw）軸向移動量（mm）10以下1020307070125125以上向一側(cè)向兩側(cè)0.50.751.01.52.01.01.52.03.04.0軸頸直徑大于200mm軸頸直徑的2% 表1-3單臺電動機(jī)空載時的振動限值安裝方式彈性剛性軸中心高度45132132225225440400630轉(zhuǎn)速（r/min）600180018003600600180018003600600180018003600 600180018003600振動等級振動速度有效值（mm/s）N1.82.84.52

6、.8R0.711.121.121.81.82.81.121.8S0.450.710.711.121.121.80.711.12注N為普通級，如無其他規(guī)定，電動機(jī)振動應(yīng)符合N級要求。R為一級，S為優(yōu)等級表1-4電動機(jī)振動的允許值電動機(jī)轉(zhuǎn)速（r/min）750100015003000電動機(jī)振動允許值 （mm）優(yōu)0.060.050.0350.02良0.120.100.0850.05一般0.120.100.0850.054、判斷引起三相交流異步電動機(jī)振動的原因及處理 如上所述，引起電動機(jī)振動的原因很多，要采取逐條逐項(xiàng)排除法進(jìn)行查找其原因，然后針對故障原因進(jìn)行檢修，其步驟如下：4.1當(dāng)電機(jī)運(yùn)行中振動較平

7、時大時，應(yīng)采用測振儀檢查測量電機(jī)前后端蓋、地腳、本體、前后軸承蓋等各部位的振動值。對于振幅較大的部位，要按徑向和軸向詳細(xì)測試并記錄。如果是地腳螺栓松動或軸承螺絲松動，可直接緊固，緊固后再復(fù)測其振動值，查看是否消除或減輕。如果是軸承磨損引起振動，更換軸承即可消除，這種故障軸承一般會有異聲或過熱 (參照表5、表6) ，非常好查找。其次要檢查三相電源是否平衡，三相熔斷器是否有燒斷現(xiàn)象，檢查三相電流是否平衡，發(fā)現(xiàn)電源有問題，應(yīng)及時停機(jī)并與有關(guān)部門聯(lián)系解決。4.2 如果從外表處理電動機(jī)后振動未能解決，則需要斷開電源，解開聯(lián)軸器，使電動機(jī)與連接的負(fù)載機(jī)械分離，單獨(dú)空轉(zhuǎn)電動機(jī)。如果電動機(jī)本身不振動，則說明振

8、動根源是聯(lián)軸器的安裝或負(fù)載機(jī)械引起。如果電動機(jī)本身振動則說明電動機(jī)本身有問題。另外還可再采取突然斷電方法來區(qū)分電氣原因，還是機(jī)械原因，或者是兩者混合原因。當(dāng)停電瞬間電動機(jī)馬上振動減輕或不振動，則說明是電氣原因，否則機(jī)械原因的可能性很大。5、電氣原因的檢修 關(guān)于電氣原因引起的檢修，首先測試定子三相繞組電阻值是否平衡。如果不平衡則說明有開焊部位或匝間短路及繞組接地。定子繞組的匝間短路故障，可觀察繞組絕緣表面燒焦痕跡來判定，也可用開口變壓器逐槽檢查。繞組接地故障用開口變壓器法檢查。然后將電動機(jī)解體，抽出轉(zhuǎn)子，用開口型變壓器檢查鼠籠轉(zhuǎn)子是否有斷籠缺陷。5.1機(jī)械原因的檢修:5.1.1關(guān)于機(jī)械原因引起振

9、動和噪聲，應(yīng)首先探測電機(jī)氣隙是否均勻。5.1.2 檢查軸承，將軸承清洗后，測量徑向間隙，其間隙大小不應(yīng)超過規(guī)定，檢查軸承滾珠或滾柱是否有裂紋彈夾是否松動磨損垮塌，彈道是否變色過熱，潤滑脂是否變色過熱。對出現(xiàn)問題的軸承應(yīng)及時更換。裝配軸承前對軸承進(jìn)行精選，最好選用P5級軸承。選用的軸承用清洗劑仔細(xì)清洗后加入優(yōu)質(zhì)潤滑油脂。裝配過程中要注意軸承與軸配合的精度，特別要保證定、轉(zhuǎn)子的氣隙均勻。5.1.3 檢查定子鐵芯的壓緊螺栓是否松動，硅鋼片之間是否緊密，硅鋼片必須壓緊，以免進(jìn)入潮氣，造成鐵芯腐蝕生銹而局部發(fā)熱。若發(fā)現(xiàn)螺栓松動，應(yīng)予以擰緊；若發(fā)現(xiàn)鐵芯生銹，可用金屬刷子先刷除鐵銹，然后涂上一薄層絕緣清漆。

10、松動的鐵芯可用環(huán)氧樹脂粘結(jié)，片間松動需要重新壓緊鐵芯，或打入絕緣紙板或云母片，使鐵芯緊密。 檢查鐵芯的槽楔有無變色、松動、變形、枯焦、斷裂等現(xiàn)象。如果有這些缺陷，應(yīng)將槽楔從槽中取出，并檢查槽楔附近的部分線圈絕緣是否損壞。如果損壞，應(yīng)重新進(jìn)行絕緣處理，然后將經(jīng)過變壓器油煮沸處理的新槽楔打入，并涂上絕緣漆。 檢查鐵芯齒部有無彎曲、磨損現(xiàn)象。若有，應(yīng)查明原因。如果有硬物落入電動機(jī)內(nèi)部，應(yīng)取出；如果是由于定、轉(zhuǎn)子相擦而造成磨損，則應(yīng)檢查軸承是否磨損，轉(zhuǎn)軸是否彎曲。5.1.4檢查轉(zhuǎn)軸是否彎曲，若發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)軸彎曲變形，可以采用冷態(tài)矯軸法、熱態(tài)矯軸法或堆焊法。必要時還要檢查轉(zhuǎn)子鐵心并對轉(zhuǎn)子校動平衡，轉(zhuǎn)子帶風(fēng)扇校

11、動平衡。提高轉(zhuǎn)子動平衡精度，保證定子與轉(zhuǎn)子鐵芯對齊，控制斜槽度，減小轉(zhuǎn)子端面偏擺，以減小引起軸向串動的機(jī)械力和軸向電磁力。 轉(zhuǎn)子的允許不平衡量如表所示: 5.1.5風(fēng)扇單獨(dú)校靜平衡。檢查風(fēng)扇一般會被忽略，我在電機(jī)班工作21年也只在2009年3月我公司12號機(jī)凝泵A電機(jī)振動處理中遇到，該電機(jī)型號YLKK4004G ；功率355KW ；電壓6KV； 電流43A ；接線方式Y(jié)；轉(zhuǎn)速1468r/min；絕緣等級F；電機(jī)重量3960Kg；制造廠沈陽電機(jī)股份有限公司；電機(jī)為立式電機(jī)。當(dāng)時電氣運(yùn)行通知電機(jī)水平振動0.23mm，垂直振動0.002mm，電機(jī)前軸承無異聲，后軸承異聲。對電機(jī)解體檢查發(fā)現(xiàn)：前軸承無

12、異常，油質(zhì)正常；后軸承彈夾松動，潤滑脂變色變質(zhì)；電機(jī)風(fēng)扇松動，軸頸磨損0.2mm經(jīng)處理后，更換軸承，風(fēng)扇涂鍍回裝電機(jī)后，空車試轉(zhuǎn)無異聲，電流正常，水平振動0.23mm無改變。經(jīng)分析電機(jī)振動應(yīng)由風(fēng)扇不平衡引起。拆除電機(jī)風(fēng)扇，重車試轉(zhuǎn)，振動消除，垂直0.001mm，水平0.002mm。決定對風(fēng)扇找靜平衡，風(fēng)扇焊接配重400g鐵板，回裝風(fēng)扇。重車試轉(zhuǎn)無異聲，電流正常（40A），振動消除，垂直0.001mm，水平0.003mm。6、連接部位的檢查 負(fù)載機(jī)械和電動機(jī)本身經(jīng)檢查如果都正常，則引起電動機(jī)振動的原因是由連接部位造成的。這時要檢查電動機(jī)基礎(chǔ)水平面、傾斜度和基礎(chǔ)強(qiáng)度。檢查轉(zhuǎn)子驅(qū)動端靠背輪中心是否找

13、正，聯(lián)軸器本身是否平衡，連接間隙是否均勻、正確。聯(lián)軸器的張口是否正確等。一般應(yīng)是下張口，即聯(lián)軸器下部的軸向間隙比其上部的軸向間隙要大些。7、結(jié)束語 通過對我公司多年電機(jī)設(shè)備維護(hù)、維修實(shí)際經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，根據(jù)自己多年的工作經(jīng)驗(yàn)，僅對高壓電動機(jī)常見振動故障查找及處理方法進(jìn)行分析。在實(shí)際工作中，有些故障還需進(jìn)行綜合分析，才能準(zhǔn)確、可靠地找出故障原因，提出較完善的處理方法，確保電動機(jī)的安全運(yùn)行。【注釋】：回轉(zhuǎn)體：常用機(jī)械中包含著大量的作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的零部件，例如各種傳動軸、主軸、電動機(jī)和汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)子等，統(tǒng)稱為回轉(zhuǎn)體。靜平衡：在回轉(zhuǎn)體一個校正面上進(jìn)行校正平衡，校正后的剩余不平衡量，以保證回轉(zhuǎn)體在靜態(tài)時是在許用不平衡量的規(guī)定范圍內(nèi)，為此靜平衡又稱單面平衡。動平衡：在回轉(zhuǎn)體兩個校正面上同時進(jìn)行校正平衡，校正后的剩余不平衡量，以保證回轉(zhuǎn)體在動態(tài)時是在許用不平衡量的規(guī)定范圍內(nèi)，動平衡又稱雙面平衡。雙振幅：是一種振動