頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障課件

頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障2022/12/16頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障2022/12/15頻譜分析滾1滾動軸承早期故障癥狀圖1–由于缺陷引起的沖擊頻率等于滾動體數(shù)xRPM。

圖2:

產(chǎn)生兩個頻率。與FFT圖有關(guān)的裝配軸承共振頻率和與包絡(luò)圖有關(guān)的沖擊頻率。頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障滾動軸承早期故障癥狀圖1–由于缺陷引起的沖擊頻率等于滾2軸承缺陷中轉(zhuǎn)動件早期故障的癥狀:

1、即使在軸承缺陷的早期,也可能產(chǎn)生與與摩擦或沖力有關(guān)的高頻振動。

2、軸承的缺陷產(chǎn)生的沖擊信號最早出現(xiàn)在包絡(luò)圖頻譜中(Fig3)。

3、包絡(luò)信號包括gSE(IRD),HFD(SKF),ESP(DI),Peakvue(CSI),振動脈沖等。

4、采集的信號將包括有一定間隔的沖擊脈沖，這相當于故障頻率。

5、在故障早期,時域圖比速度或加速度頻譜更適合作為分析工具。

6、圖3和圖4說明了兩種“典型的”圖(Fig.3是包絡(luò)譜,Fig.4是速度譜)，說明軸承故障在早期的特征。

頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障軸承缺陷中轉(zhuǎn)動件早期故障的癥狀:1、即使在軸承缺陷的早期,3圖3表示的是沖擊頻率的包絡(luò)圖。最大峰值是:1x故障頻率。

圖4–速度FFT譜–說明軸承的“狀態(tài)”(即它的損傷程度)。

故障頻率在早期的諧波振幅很小(甚至不容易注意到)。

在早期的速度或加速度FFT中，沒有典型的1x故障頻率的峰值。

為了分析,跟蹤軸承故障頻率(正如包絡(luò)圖中觀察到的一樣)并使用諧波來排列出最高的頻率峰值。圖4

典型的速度FFT說明軸承早期故障。在早期振幅可能非常小。應(yīng)該注意的是加速度頻率將比速度頻率更清楚到展現(xiàn)高頻峰值。圖3典型的包絡(luò)圖說明軸承故障頻率的影響

頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障圖3表示的是沖擊頻率的包絡(luò)圖。最大峰值是:4圖5–比較峰值(125dB)，噪聲干擾級(~102dB)。差別12dB以上,應(yīng)該觀察軸承來確定軸承的損壞速度。注意左上角的Scale(dB)。測量沖擊力強度(軸承損壞速度)可以通過重新縮放包絡(luò)圖比例來獲得dB(對數(shù)測量)并和背景噪聲干擾級比較軸承缺陷峰值頻率(圖5)。頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障圖5–比較峰值(125dB)，噪聲干擾級(~105圖1、典型的包絡(luò)圖說明在軸承缺陷頻率處有沖擊。振幅可能減小，同時軸承狀態(tài)變得更糟糕。圖2

典型的速度FFT說明早期的軸承缺陷。早期振幅可能非常小。應(yīng)該注意的是加速度頻譜比速度頻譜的高頻峰值更清楚。

滾動軸承

延遲失效癥狀頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障圖1、典型的包絡(luò)圖說明在軸承缺陷頻率處有沖擊。振幅可能減小6進一步監(jiān)測軸承故障:

在軸承故障的后期,明顯的脈沖(沖擊力)通常強度降低了，這是由于軸承部件磨損了。

圖2表示，速度頻譜說明了軸承故障的進展特征。

速度頻譜上最后看見了1x的故障頻率。

背景噪聲峰值繼續(xù)增加，信號形狀繼續(xù)變形，這是由于軸承磨損，并且部件也趨于失效。

速度FFT繼續(xù)說明軸承的“狀態(tài)”。軸承有多糟糕?現(xiàn)在更差了。

前面的圖3和圖4說明在一個月后兩個讀數(shù)相等。

注意圖3包絡(luò)圖中的改善。這是因為沖擊力強度減小了。也要注意如圖4速度FFT所示的，軸承的惡化。

與軸承頻率有關(guān)的振幅明顯增大(故障頻率諧波)暗示軸承狀態(tài)非常惡劣。頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障進一步監(jiān)測軸承故障:頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障7

前兩頁展示的是軸承故障如何在速度頻譜和gSE頻譜上的典型處理過程。但是軸承故障的形成還有很多途徑。監(jiān)測軸承故障有很多種有效的方法。包括使用加速度頻譜，時域圖和超聲波噪聲監(jiān)測等(例如振動脈沖)。分析者必須能“感覺到”軸承正在出故障，并找到適當?shù)谋O(jiān)測方法適應(yīng)這種需要。振動速度頻譜包括:

1)在速度和加速度FFT中，存在故障高頻區(qū)。較寬的頻率帶能造成特殊頻率辨認困難。故障高頻區(qū)的頻率范圍取決于裝配軸承的共振頻率。

2)軸承故障頻率諧波明顯(3x-10x故障頻率)。形成的諧波哪部分最多，表明最大振幅取決于軸承的共振頻率范圍。

3)低頻諧波的形成(1x,2x)很少有甚至沒有高頻征兆。這可能容易與運行速度諧波混淆，但這非常異常-比前兩種可能要少見。滾動軸承

典型癥狀頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障前兩頁展示的是軸承故障如何在速度頻譜和gSE8。在前兩頁的例子中，每一個都有所展現(xiàn)。有故障高頻區(qū),特殊的故障頻率諧波，還有一些發(fā)生在1x故障頻率(非常容易與3xrpm混淆,尤其是缺乏高頻征兆的時候發(fā)生–這是可能的，盡管很少見)。當然相應(yīng)的在加速度頻譜上更趨于高頻癥狀，這是因為在加速度頻譜對低頻振動不敏感。這很有利，除非你有3中討論的不尋常的癥狀，這種情況下你幾乎沒有軸承故障的任何跡象。頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障。在前兩頁的例子中，每一個都有所展現(xiàn)。有故障高頻區(qū),特殊9滾動軸承

分析技術(shù)解釋包絡(luò)譜圖–正如‘包絡(luò)’章節(jié)所討論的,包絡(luò)譜圖任一峰值的實際振幅都不如頻譜相對于背景噪聲的振幅那么重要,這意味了什么?你的分析器檢測到的噪聲級將對你看見的峰值振幅有很大的影響。不象速度,gSE(使用已知的單位)將被其它條件影響，例如軸承載荷和潤滑程度等。潤滑不良，甚至是缺乏潤滑都將引起整個頻率范圍本底或背景噪聲頻譜。運行的軸承正常的gSE振幅范圍在0.05gSE到2gSE之間。振幅等級沒有普通的規(guī)則–它們將隨機器和環(huán)境改變。還需要其它的分析方法。頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障滾動軸承

分析技術(shù)解釋包絡(luò)譜圖–正如‘包絡(luò)’章節(jié)所10

使用包絡(luò)頻譜分析軸承狀態(tài)有兩個主要方法。它們是:

1)在使用gSE頻譜建立了沖擊頻率后,檢查速度頻譜中任一高頻峰值(即使是振幅很小)。如果沒有，繼續(xù)。如果有一些高頻故障，把跟蹤器放在沖擊頻率上(即使是沒有峰值)將諧波連接起來或建立某種聯(lián)系，你就可以開始評價它的嚴重性。加速度頻譜在實現(xiàn)這個目的比速度頻譜更好。

2)回到gSE頻譜，將振幅單位定為dB。然后把這個故障頻率峰值振幅和附近的背景噪聲比較(周圍的)。如果差值為12-18dB,說明發(fā)生了相當明顯的沖擊。如果差值為18+dB,說明有大量的沖擊發(fā)生。沖擊等級越高,軸承破壞就越快。

注意–有兩個主要原因:

如果你使用“過載”或“幅度”(趨勢)值而不分析包絡(luò)頻譜，你必須意識到會有很多不同因素能引起沖擊，而這些檢測到的信號很多并不是來自軸承故障。

這些信號極其敏感，并能監(jiān)測下表面或很早期的故障。那些不了解這項技術(shù)的人們在這個階段要求修理，可能會影響到工程項目的可靠性。假設(shè)潤滑很充分,在這個時候更換軸承是不必要的。

如果你對頻譜還有問題,請重新閱讀‘包絡(luò)頻譜’章節(jié)。頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障

使用包絡(luò)頻譜分析軸承狀態(tài)有兩個主要方法。它們是:頻譜11滾動軸承滾動軸承頻譜圖具有下列特點—明顯的具有不同峰值的諧波成分—能量上會出現(xiàn)寬帶波峰—時域波形可以看出明顯的沖擊波形—早期的故障表現(xiàn)為低幅值的振動診斷—徑向振動（如果軸向有負載需要查看軸向振動）—可能會出現(xiàn)軸承故障頻率的諧波，邊帶。測量—頻譜圖和時域波形圖（加速度）?！O(shè)置Fmin25XRPM—對小軸（小于4-6英寸）設(shè)置Fmax為50XRPM；—對大于4-6英寸的軸設(shè)置Fmax為70XRPM—采集高頻加速度波形圖（70XRPM）—檢查軸承故障頻率諧波—若懷疑內(nèi)圈故障，檢查1XRPM的邊帶—若懷疑滾動體故障，檢查1XFTF邊帶—檢查時域波形的沖擊，峰－峰值大于4g.頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障滾動軸承滾動軸承頻譜圖具有下列特點頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣12液壓或氣動–合為同一類別是因為它們在性質(zhì)上相似并都有流體在運動。如風(fēng)機或低壓送風(fēng)機,促使高可壓縮流體運動(低壓氣體),壓縮機或高壓送風(fēng)機,促使低可壓縮氣體運動(高壓氣體),泵可以使不可壓縮流體運動(實際流體)。流體的可壓縮性越小,與流體振動有關(guān)的部件出現(xiàn)故障的可能越大。我們將討論的問題包括葉片的通過頻率、氣穴、倒流、內(nèi)部間隙和紊流/喘振。最常見的頻率，葉片通過頻率–它是葉片個數(shù)的xRPM–這里將簡單討論。

低壓(離心)風(fēng)機或送風(fēng)機–通常不容易發(fā)生這類問題。

BPF（葉片通過頻率）–很少見的故障，除非頻率激發(fā)了下游管道系統(tǒng)的共振頻率。通常是歸類為噪聲問題,很少是結(jié)構(gòu)問題。它幾乎不能引起機械故障，如加速軸承或部件磨損。

紊流–能引起低頻寬帶振動(低于或略高于1xrpm)。

高壓吹風(fēng)機和壓縮機-

由于間隙更小，壓力更高，容易出現(xiàn)。

泵-

問題最嚴重，因為是不可壓縮流體。間隙小，壓力高都造成了潛在的問題。不只機械間隙能引起大的振動問題(磨損環(huán),葉輪/支架/擴散口間隙)而且不同壓力和流速下開啟泵能引起過度和破壞性的振動。

液壓和氣動故障頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障液壓或氣動–合為同一類別是因為它們在性質(zhì)13流體故障:

與流動和倒流有關(guān)的故障圖1–具有高葉片通過頻率時的典型頻譜(“VPF”=葉片數(shù)xRPM)。

癥狀通常出現(xiàn)在徑向，但軸向上也可能有。

頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障流體故障:

與流動和倒流有關(guān)的故障圖1–具有高葉片通14與流動和倒流有關(guān)的故障的征兆(包括部件問題):

（1）高振幅VPF或BPF,經(jīng)常伴隨了VPF或BPF諧波。

（2）在1xRPM處的VPF和2xVPF附近可能存在邊頻，如果存在,說明轉(zhuǎn)子有問題-如偏心，這將引起VPF在1xrpm調(diào)制。

重要的是一定數(shù)量的VPF/BPF是正常的。

（3）在與流體強相關(guān)的故障情況下,流體不穩(wěn)定并產(chǎn)生振動從而激發(fā)泵葉輪共振，正如在共振頻率（臨界速度）下滑動軸承轉(zhuǎn)子（透平）油膜振蕩一樣。

推薦措施:

第一步首先應(yīng)該徹底檢查泵，著重注意間隙和機械部件的完整性。

第二步應(yīng)該評估系統(tǒng)本身–例如彎頭太緊無法拆卸,由于流體返回流出泵能引起類似的振動現(xiàn)象。

第三步應(yīng)該評估運行參數(shù)-流速和壓力，它們也能影響振動，實際流量和壓力都應(yīng)和泵的性能曲線和設(shè)計工作點相對比。流量或壓力不足導(dǎo)致氣穴(不同的癥狀–見下頁),流量或壓力過大能導(dǎo)致倒流，癥狀類似于這里所看到的。

頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障與流動和倒流有關(guān)的故障的征兆(包括部件問題):頻譜分析滾動15流體故障:氣穴現(xiàn)象圖1–氣穴的典型頻譜(隨意的,非常寬的頻帶，外形類似于干草堆)。特征通常出現(xiàn)在徑向上但軸向也可能有。氣穴–當泵的流量不足或壓力不足時會發(fā)生。這使得流體在進入時會斷流，從而產(chǎn)生真空帶而造成破裂。它的發(fā)生是隨機的，不可測的，并且對葉輪和泵內(nèi)部件有極大的破壞力。頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障流體故障:氣穴現(xiàn)象圖1–氣穴的典型頻譜(隨意的,非16氣穴癥狀:

（1）高頻,隨機振動。

（2）聲音象抽吸砂礫。

（3）盡管振幅不一定足夠大以致嚴重影響軸承壽命，氣穴仍引起葉輪和其它內(nèi)部部件過度磨損。

（4）當載荷變化時，可能發(fā)生喘振。

建議的措施:

第一，評價運行參數(shù)–流速和壓力–可能影響振動。實際流量和壓力都應(yīng)和泵的性能曲線和設(shè)計工作點相對應(yīng)。流量或壓力不足導(dǎo)致氣穴。

第二，檢查過度磨損的內(nèi)部部件，尤其注意葉輪片。

注意:與傳感器連接的探頭的共振頻率能被微小的氣穴放大，并造成錯誤讀數(shù)。例如IRD使用了多年的9吋探頭,共振頻率為40-50kcpm。當泵發(fā)生微小氣穴時采集的讀數(shù)可能引起高振幅，范圍在40-50kcpm內(nèi)，從而導(dǎo)致診斷錯誤。

頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障氣穴癥狀:頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障17空氣動力故障:

紊流圖1–典型紊流的FFT。對于壓縮機和高壓送風(fēng)機，當發(fā)生沖擊或負載變化時會對機器造成影響。經(jīng)常的，用蓄氣筒或減壓器來消除反饋。

紊流癥狀:（1）高頻,隨機振動類似氣穴。

（2）葉片或葉輪(螺旋槳)在通過頻率(指‘VPF’以下)振幅大。

（3）VPF諧波振幅大。注意:重要的是壓縮機和送風(fēng)機的VPF是正常的機械振動。過度依賴初始讀數(shù)而不知道正常的運行情況是十分危險的。振幅也和負載有關(guān)，應(yīng)該不斷地在同等的負載條件下采集讀數(shù)。如果壓縮機負載或卸載讀數(shù)相同，就可采納。頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障空氣動力故障:紊流圖1–典型紊流的FFT。對于壓縮18交流感應(yīng)電機故障

如何監(jiān)測電頻率與電有關(guān)的振動-交流電機產(chǎn)生機械振動。因為交流電為正弦波,電機的每個電極每個循環(huán)都兩次給電壓–一次峰值為“+”，另一次為“-”。這意味著最常見的振動頻率不是1倍頻–而是2x。這一部分章節(jié)只論述和電力問題有關(guān)的診斷。更深入探討這些振動的來源和原因?qū)⒃?lt;電機故障診斷>中找到。但是,如果想準確地診斷和校正這類故障,唯一真實可信的方法是在線電流分析。如果引起的振動癥狀使你相信是這些故障中的一個或多個，不要把電機送到維修店去修理。找一個從事電機在線電流分析的專業(yè)人士。測試可能比電機維修店測試更為可靠，因為它是在載荷和熱狀態(tài)條件下做的測試，而且沒有拆裝機組的費用因而更便宜。

頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障交流感應(yīng)電機故障

如何監(jiān)測電頻率與電有關(guān)的振動-交流電機19有兩個必要的頻譜來監(jiān)測與電氣有關(guān)的故障。如下例子每個說明其中一個故障。

高頻(200xRPM)。

高分辨率(通常是12kcpmFmaxw/1600線)。

我們需要定義幾個術(shù)語和頻率:

FLine=電網(wǎng)頻率–通常是60Hz(3600cpm)或50Hz(3000cpm)。

2xFLine=扭轉(zhuǎn)脈沖頻率。這是高分辨率頻譜常見的頻率。

P=電機的極數(shù)。電機的極數(shù)用來控制電機的速度，電機極數(shù)越多，電機運轉(zhuǎn)的速度就越慢，電機的極數(shù)總是偶數(shù)(2,4,6,etc。)。

FSynch=同步電機速度=2xFLine/P。這可能容易混淆因為它指的是與電機同步，而不是與轉(zhuǎn)數(shù)同步。它是旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生的速度，也是轉(zhuǎn)子試圖達到的速度(從來也不能到達此速度)。

FSlip=差頻=FSynch–轉(zhuǎn)子RPM(實際速度)

FPole=電極通過頻率=PxFSlip

WSPF=繞組槽數(shù)xRPM

RBPF=轉(zhuǎn)子條數(shù)xRPM

尋找與電氣有關(guān)的振動最重要的是振幅的增大-不只是存在峰值或峰值的形式。無論何時發(fā)現(xiàn)振動-建議,下一步應(yīng)加強監(jiān)視，看振幅的趨勢是否增大。還要多進行一個測試(脈沖測試,電流測試等)但先不要采取行動直到你對調(diào)整機組的狀態(tài)有更好的方法。振動不是監(jiān)測大多數(shù)電器故障最好的方法，這個事實應(yīng)該承認。頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障有兩個必要的頻譜來監(jiān)測與電氣有關(guān)的故障。如下例子每個說明其20交流感應(yīng)電機問題:

定子偏心,定子異常&繞組短路圖1–頻譜說明氣隙振動、繞組短路、定子異常氣隙振動,繞組短路,定子異常的癥狀:

在2xFline振幅大。

建議采取措施:（1）檢查軟腳并修理。（2）檢查對中并修理。（3）進行繞組測試來判斷繞組的絕緣性能。（4）繼續(xù)使用或購買新電機。注意（1）:重要的是認識到是通常發(fā)生2xFline振動。這些故障對軸承的影響不比同樣振幅不平衡情況的大，或者更小。不要過度緊張。注意（2）:不要將轉(zhuǎn)速諧波和電極通過頻率邊頻帶混淆。從定義講,轉(zhuǎn)速諧波總是區(qū)別于電極通過頻率2xFLine。頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障交流感應(yīng)電機問題:

定子偏心,定子異常&繞組短路圖21電機結(jié)構(gòu)繞組結(jié)構(gòu)定子-由繞組和電機金屬外殼構(gòu)成(即‘鐵’或‘芯’)。我們看到的癥狀與繞組和轉(zhuǎn)子之間氣隙有關(guān)。間隙總是不理想的。因為使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的磁場強度與氣隙成比例(氣隙越小,磁力越強),間隙內(nèi)在2xFLine處產(chǎn)生振動。氣隙變化越大,振幅就越大。但是氣隙也能被機械問題影響，例如軟腳(引起應(yīng)力或使軸承座變形),定子松動/不牢(使得它很大程度都被磁力影響)和繞組短路(它引起局部加熱和熱變形)。前面的問題很容易檢測并解決的就是軟腳。

頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障電機結(jié)構(gòu)繞組結(jié)構(gòu)定子-由繞組和電機金屬外殼構(gòu)成(即‘鐵22交流感應(yīng)電機故障:

轉(zhuǎn)子偏心圖–轉(zhuǎn)子偏心典型頻譜。類似于定子偏心。有時可以看到邊頻;其它的邊頻都出現(xiàn)在2xFLine

。轉(zhuǎn)子偏心癥狀:

2x電網(wǎng)頻率振幅大。

在2x電網(wǎng)頻率處可能出現(xiàn)邊頻，有時1xrpm處也出現(xiàn)邊頻。

建議的措施:

（1）檢查軟腳或修理。

（2）檢查對中和修理。

（3）在線電流分析和評價機器狀態(tài)并確定嚴重性。

（4）繼續(xù)使用或購買新電機。頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障交流感應(yīng)電機故障:

轉(zhuǎn)子偏心圖–轉(zhuǎn)子偏心典型頻譜。類似23交流感應(yīng)電機故障:

相間問題圖1-相間短路或饋電電纜引起故障的頻譜。

圖2–相間短路或饋電電纜引起故障的頻譜引起相間短路的主要問題是阻斷了電機電流的自由流動。這容易造成傷人、熱損傷和電機災(zāi)難性失效。

單相癥狀:

2xFLine振幅大(這可能是唯一的癥狀)。

2xFline有邊頻，距離為1/3FLine。頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障交流感應(yīng)電機故障:

相間問題圖1-相間短路或饋電電纜24電機結(jié)構(gòu)繞組結(jié)構(gòu)建議措施:

（1）在幅值上有突然急劇的增大時，應(yīng)該檢查測是否發(fā)生了短路。（2）（檢查電動機分線盒內(nèi)的線路連接。

（3）在電機控制中心使用(繞組的)(高頻)脈沖測試。這樣可以查找到如導(dǎo)線、接點、繞組等任何發(fā)生故障的地方故障一旦找到，應(yīng)該立即斷開電機的接線，并分別測試導(dǎo)線和線圈，找出故障根源。（4）如果線圈沒有故障，就要對電機進行在線電流分析。頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障電機結(jié)構(gòu)繞組結(jié)構(gòu)建議措施:頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障25交流感應(yīng)電機故障:

轉(zhuǎn)子斷條/轉(zhuǎn)子裂紋圖1轉(zhuǎn)子斷條/轉(zhuǎn)子裂紋的FFT圖轉(zhuǎn)子故障：應(yīng)用振動分析的方法可以有效地對電力故障進行監(jiān)測和診斷。轉(zhuǎn)子斷條、轉(zhuǎn)子裂紋、連接點故障，如線與轉(zhuǎn)子接點，以及線與線接點故障，它們都有唯一的故障特征，并且很容易識別。應(yīng)用在線電流分析可以準確地確定狀態(tài)和維持的時間?？梢愿鶕?jù)振動數(shù)據(jù)對故障進行初步的診斷，在故障早期階段，不推薦把電機送到電機廠，在沒有對電機進行不可靠性和潛在的破壞性實驗前，他們是否有精密的儀器診斷故障值得懷疑。在鑄造轉(zhuǎn)子過程中，這些故障表現(xiàn)為鑄件中的空穴。頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障交流感應(yīng)電機故障:

轉(zhuǎn)子斷條/轉(zhuǎn)子裂紋圖1轉(zhuǎn)子斷條/轉(zhuǎn)子26

圖3、繞組結(jié)構(gòu)圖2、電機結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子斷條/轉(zhuǎn)子裂紋癥狀:

1、在轉(zhuǎn)頻附近有Fpole邊頻帶。

2、故障嚴重時發(fā)出“嗡嗡叫”的響聲和手接觸“麻手”的感覺。3、顯著的特征是邊頻帶的數(shù)量和大小隨轉(zhuǎn)子的惡化增加和擴大。

4、在1倍頻的幅值并不是很重要—它隨著溫度升高而波動，并導(dǎo)致轉(zhuǎn)子的彎曲。1倍頻只是產(chǎn)生的結(jié)果，并非起因。建議采取措施:

（1）用在線電流分析來確定故障嚴重程度。

（2）限制開啟，因為這最容易對電機產(chǎn)生破壞。

注釋：對任一幅值的邊頻帶的發(fā)展都要注意。這可能需要使用對數(shù)坐標。重申，不要把接近2xFline的轉(zhuǎn)速諧波和電極通過頻率邊頻帶混淆–他們在定義上不同，諧波在數(shù)量上與邊頻帶不同，不要誤認為是邊頻帶。頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障

27交流感應(yīng)電機故障:

轉(zhuǎn)子松動圖1在高頻區(qū)（30~90xRPM）產(chǎn)生2x電網(wǎng)頻率間距的邊頻頻譜圖轉(zhuǎn)子銅條松動-在轉(zhuǎn)子鑄造中極為少見。當松動的轉(zhuǎn)子通過繞組槽（繞組槽）時，磁力使它瞬時上升然后又下降。頻率是繞組槽數(shù)xRPM(繞組槽通過頻率或WSPF)。繞組槽的數(shù)目大約在25到100之間。不利的是其具體數(shù)目我們并不知道，而且很難知道。但有利的是我們知道振動一定伴隨著一個精確的2xFiine邊頻帶。頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障交流感應(yīng)電機故障:

轉(zhuǎn)子松動28轉(zhuǎn)子松動癥狀:

(1)在非常高的頻率上有很高的幅值(WSPF,但不知道它是什么)并伴有2xFLine邊頻帶。這種癥狀很常見，而且在低幅值時，如低于0.1ips或2.5mm/sec，經(jīng)常表現(xiàn)為機器的不理想性。

現(xiàn)實中，這種特征表現(xiàn)為潛在的繞組故障的可能性要大于轉(zhuǎn)子松動故障(看下一頁)。

(2)在2xFline，2xWSPF甚至3WSPFw振動有邊頻帶。這些特征都是不尋常的，可能預(yù)示著更嚴重的潛在故障。這些癥狀說明了下一個故障-繞組松動（首先要對兩種故障明晰，然后再采取措施）。建議采取措施：(1)在線電流分析確定嚴重程度，如果轉(zhuǎn)子完好，那可能就是潛在的繞組故障（下一頁）。(2)要對繞組和轉(zhuǎn)子進行全面的電力PDM測試。圖3、繞組結(jié)構(gòu)圖2、電機結(jié)構(gòu)頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障轉(zhuǎn)子松動癥狀:圖3、繞組結(jié)構(gòu)圖2、電機結(jié)構(gòu)頻譜分析滾動軸承29電動機交流電感應(yīng)故障:

繞組與槽松動,繞組與鐵芯松動,端匝連接松動圖1–速度FFT說明在高頻范圍內(nèi)(30-90xRPM)2x網(wǎng)頻的峰值形式(邊頻帶)。這將伴隨有圖2所示的癥狀:

圖2–包絡(luò)圖說明2xFline峰值和諧波。這說明在沖擊發(fā)生在2x網(wǎng)頻。頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障電動機交流電感應(yīng)故障:

繞組與槽松動,繞組與鐵芯松動,30繞組與槽松動-振動分析可以發(fā)現(xiàn)這種故障，但不能判斷它已失效，因為繞組故障一般發(fā)生在松動惡化之前。故障會導(dǎo)致繞組中絕緣層的磨損，最終導(dǎo)致短路（嚴重的故障）只有繞組檢測儀（脈沖測試）才能發(fā)現(xiàn)故障發(fā)展的趨勢并評判問題的嚴重程度。故障通常能找到，但不應(yīng)過于敏感。這種故障的特征，在速度/加速度頻譜上，與轉(zhuǎn)子松動的特征非常相似。而且在包絡(luò)中（例如：gSE頻譜），在2xFLine和諧波中會發(fā)現(xiàn)有很高的幅值。轉(zhuǎn)子每經(jīng)過一次松動繞組，幅值就會上升然后下降。振動頻率是轉(zhuǎn)子條數(shù)xRPM(轉(zhuǎn)子條通過頻率=RBPF)。與WSPF相似，它周圍也有2xFiine邊頻帶。與繞組槽一樣，我們不知道轉(zhuǎn)子銅條的數(shù)目，但它并不重要-被2xFiine分割的波峰的形式才是我們所需要的。繞組松動的癥狀:

在很高的頻率有高的幅值（RBPF，但我們不知道它是什么），并在2xFLine伴有邊頻帶。這很平常并不能說明什么。實例中，它趨向于潛在的繞組故障的可能性要大于轉(zhuǎn)子松動（看下一頁）。在包絡(luò)譜上，幅值的峰值是在2xFLine和諧波上。頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障繞組與槽松動-振動分析可以發(fā)現(xiàn)這種故障，但不能判斷它已失效31

圖3-電機結(jié)構(gòu)

推薦措施:

繞組的高頻脈沖檢測儀檢測絕緣，檢測線間，匝間和相間短路，以及和基礎(chǔ)墻面之間的絕緣。圖4-繞組結(jié)構(gòu)頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障

32交流變頻驅(qū)動變頻驅(qū)動-VFD‘s

-變頻驅(qū)動的是（AC)交流電機，操作者可以控制它的轉(zhuǎn)速，

相比之下，直流（DC）驅(qū)動的花費就少很多，而且維修和發(fā)現(xiàn)并修理故障的難度要小很多。交流電機，如一臺交流感應(yīng)電機，它可以產(chǎn)生所有其它類電機產(chǎn)生的頻率，這是有利的，不利是變頻驅(qū)動是振動分析中最難的。例如，測到的交流感應(yīng)電機和直流電機的振動頻率不變-只有一兩改變并且是很容易識別的。對于變頻驅(qū)動，速度是通過改變電源頻率加以控制的。換句話說，一臺通常工作在3550rpm的電機可以通過降低網(wǎng)頻，從60Hz降到30Hz，降到1775rpm。多半情況下我們不知道供給電機的準確頻率,這也是問題的所在。由于頻率的不確定，會出現(xiàn)下面一些問題：2xFline不知道。這使得確定氣隙和軟地腳問題更加困難。差頻不知道。這使得確定轉(zhuǎn)子故障更加困難。發(fā)生在2xFLine的邊頻帶不知道。這不僅使轉(zhuǎn)子松動故障或繞組故障更加難判斷，而且更增加了混淆電故障和軸承故障的可能性。

對變頻驅(qū)動的故障，尤其是軸承缺陷要特別細心。在采集的數(shù)據(jù)上，速度值要與采集時間盡量精確對應(yīng)，分析人員要對機器正常工作狀態(tài)下的特征有較全面的掌握，這對于分析解決故障非常重要。

頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障交流變頻驅(qū)動變頻驅(qū)動-VFD‘s-變頻驅(qū)動的是（AC)交流33直流驅(qū)動圖1-直流驅(qū)動的正常頻譜直流驅(qū)動–驅(qū)動自己工作產(chǎn)生一定的電流頻率。直流是電流沿一個方向流動（與交變電流對應(yīng)，交變電流每秒鐘變換方向60次）。但是，直流驅(qū)動是從交流電源獲得能量。由于交流電是一個正弦曲線，驅(qū)動要切斷正弦波的底部（“負”的部分），這樣就可獲得不變的“正”電壓。這種過程是通過使用一個（SCR-‘硅控整流器’）可控硅來實現(xiàn)的。然而，使用一個單個的可控硅，由于“負”峰已被切斷，會導(dǎo)致在“正”峰后有一段時間沒有電流。這是我們不能接受的，因為這樣就需要補充脈沖電流。解決的辦法就是使用3個可控硅，并且進入每個可控硅的交流電信號順次有120°的相位滯后。下面的模擬會顯示如何產(chǎn)生一個更穩(wěn)定持久的電能。頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障直流驅(qū)動圖1-直流驅(qū)動的正常頻譜直流驅(qū)動–驅(qū)動自己工作產(chǎn)34這種驅(qū)動形式稱為“半波整流”。從動畫中可以看到Fline提供驅(qū)動。如果驅(qū)動工作正常，我們將看到3xFline頻率。在DC電機中，3xFline是正常的振動頻率。這一頻率稱為可控硅啟動頻率，或FSCR。FSCR允許的幅值在0。1ips(2。5mm/sec)以下。在2xFSCR處也可能有一個小的峰值。還有另一種驅(qū)動形式，稱為“全波整流”，它使用了6個AC信號。工作過程如下：FSCR在全波整流驅(qū)動上是6xFline。可以看出，全波整流驅(qū)動比半波整流驅(qū)動更能提供好的控制和更持久穩(wěn)定的電壓。頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障這種驅(qū)動形式稱為“半波整流”。從動畫中可以看到Fline提供35直流驅(qū)動問題圖2–半波整流速度頻譜-驅(qū)動故障圖1–全波整流速度頻譜-驅(qū)動故障頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障直流驅(qū)動問題圖2–半波整流速度頻譜-驅(qū)動故障圖136故障直流驅(qū)動故障癥狀:

在FLine和/或FSCR處，有過多的（或增長的）幅值。這些都表明有電流諧振故障，基礎(chǔ)問題，繞組故障等等。其它Fline諧波峰值-2x,3x,4x,5x。除半波整流外（其中3xFline是其可控硅的啟動頻率），這些峰值都不應(yīng)該出現(xiàn)。例如，分析下面的全波整流信號，設(shè)想有一個壞的可控硅，你將看到一個在5xFiine處的峰值（而不是6x），而且在1xFiine處峰值也有所增加。一個壞的擊發(fā)卡（firingcard）,它可以控制一個可控硅（半波）或兩個可控硅（整波），可使能量損失1/3。這樣就會產(chǎn)生1/3xFSCR和2/3xFSCR處的峰值。準確的頻率取決于驅(qū)動形式，是全波整流還是半波整流，以及電網(wǎng)供電情況。圖3直流電機頻譜-轉(zhuǎn)速波動頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障故障直流驅(qū)動故障癥狀:圖3直流電機頻譜-轉(zhuǎn)速波動頻譜分析37FSCR附近的邊頻帶。這些邊頻帶很典型地說明電機速度在波動或振蕩。這可能是由comparitor卡故障導(dǎo)致的?？赡苄枰叻直媛首V（至少1600線，可能3200甚至6400線-取決于電機速度）來觀察這些邊頻帶。用一個散光燈可以很容易地觀測到振蕩。只要產(chǎn)生了不正常的癥狀，就要對驅(qū)動本身做徹底的檢查。那些明確的癥狀可以為我們提供檢查的線索。直流驅(qū)動的典型故障在振動頻譜上表現(xiàn)為在Fline和FSCR之間的多倍Fline幅值峰。在全波整流中，它包括2xFLine,3xFLine,4xFLineand5xFiine。在半波整流中，只有2xFLine。在每一種情況下，通常在1xFLine和FSCR處都有高的幅值。對于振動測試分析人員來說，要么自身對機器有很全面的掌握，要么電機工程師一起工作。（SCRs的型號、啟動的型號、控制板以及如何調(diào)試系統(tǒng)等等。）圖4-半波整流圖5-全波整流頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障直流驅(qū)動的典型故障在振動頻譜上表現(xiàn)為在Fline和FSCR之38齒輪齒輪和齒輪傳動–由于其它機械的影響，在正常情況下齒輪也會產(chǎn)生振動。產(chǎn)生的最常見的頻率是齒數(shù)xRPM。稱為“齒輪嚙合頻率”（GMF=齒輪嚙合頻率)。由于齒輪是在軸轉(zhuǎn)速下轉(zhuǎn)動的，通常會在1xrpm下有振動調(diào)制。為了更好地理解“調(diào)幅”（振幅調(diào)制）的概念，讓我們來檢驗一些產(chǎn)生的信號以及FFT如何把信號轉(zhuǎn)換為頻譜的。下面的信號是一個單純的正弦運動-這種信號你只能在課堂的黑板上見到-現(xiàn)實中非常非常少見。實際中只有兩種故障能產(chǎn)生這種信號-不平衡和共振。這種信號的FFT如圖所示-在頻譜圖的605cpm有一單峰。每個周期為100msec（0.1秒），相當于每秒10個周期（10Hz）或600cpm。圖1時間為360msec(0.360秒)頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障齒輪齒輪和齒輪傳動–由于其它機械的影響，在正常情況下齒輪也39如下信號也能代表正弦運動，但頻率很高-22x這個頻率以上或13,200cpm。此時樣本保持相等-360msec。這可能是由于22齒輪安裝在轉(zhuǎn)速為600rpm的轉(zhuǎn)軸上(正如圖1和圖2的轉(zhuǎn)頻–多么一致!!)。當然,下面的信號在1xrpm根本沒有影響(繼續(xù)往下看)。

圖3-360msec(0.360s)的時域圖圖4–圖3中信號的的FFT頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障如下信號也能代表正弦運動，但頻率很高-22x這個頻率以上40齒輪如果將兩個信號合并會發(fā)生什么呢？我們得到了一個高頻乘以一個低頻（我們稱將高頻加載在低頻上）。換句話說，高頻振動騎在低頻上，就好象過山車一樣。這里沒有幅值的“調(diào)制”。換句話說，在任何一處從波峰到波谷的幅值都是一樣的。對于低頻同樣適用-幅值保持不變。FFT會產(chǎn)生兩個峰-一個是高頻峰，另一個是低頻峰。下面看一下帶有“調(diào)幅”的情況。有兩個配對齒輪，一個是偏心的。當偏心輪與配對齒輪轉(zhuǎn)動到達最低點時，在GMF處的振動會很大。在圖3中，發(fā)生在大約100msec,200msec和300msec處。在轉(zhuǎn)動相對的點上，齒從另一最大嚙合量逐漸減少，并且在GMF處的幅值為最小（在本例中，我們忽略了如齒輪載荷、齒隙等問題）在圖3中，它發(fā)生在大約50msec,150msecand250msec處。

在齒輪mesh頻率處發(fā)生了幅值調(diào)制。而且，軸每轉(zhuǎn)動一周-1xrpm，幅值也隨之從最小值增到最大值再回到最小值。在1xrpm中，F(xiàn)FT從這個信號中產(chǎn)生一個在GMF處具有邊頻帶的峰。這種調(diào)制是邊頻帶產(chǎn)生的原因-它們是由于FFT過程所產(chǎn)生的。頻譜的形式如下：（在齒輪鏈上）對一個齒輪傳動進行一些調(diào)幅是平常的，不應(yīng)產(chǎn)生過激反應(yīng)。邊頻帶的數(shù)量和尺度應(yīng)細心地監(jiān)測。最重要的是監(jiān)測齒輪或齒輪組的固有頻率幅值的發(fā)展變化。由于后沖所產(chǎn)生的磨損或磨碰等問題都會激發(fā)齒輪的固有頻率。問題是我們不知道哪個是固有頻率。一定要注意和研究頻譜的外觀頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障齒輪如果將兩個信號合并會發(fā)生什么呢？我們得到了一個高頻乘以一41齒輪故障

正常的齒輪頻譜常見的齒輪驅(qū)動癥狀:

在1,2和/或3xGMF有振幅峰值。

有故障的齒輪在1xrpm處有峰值，1,2和/或3xGMF的振幅小，很少有邊頻。

圖1-“正?！鳖l譜頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障齒輪故障

正常的齒輪頻譜常見的齒輪驅(qū)動癥狀:圖1-“正常42齒輪故障:

齒輪偏心/齒輪軸彎曲齒輪偏心或軸彎曲會導(dǎo)致GMF幅值在偏心齒輪的1xrpm調(diào)制。如果故障很嚴重的話，也會導(dǎo)致齒輪軸轉(zhuǎn)速的調(diào)制。如果輸出齒輪偏心，那么齒輪的1xrpm峰值會較高，而且邊頻帶在此會斷開。偏心齒輪或曲軸齒輪癥狀：

在1,2和/或3xGMF有較高的幅值。

故障齒輪的1xrpm處有1,2和/或3xGMF附近的高幅值邊頻帶。

在故障齒輪的1xrpm處有較高的幅值，如果故障嚴重，會伴有那個頻率的工作轉(zhuǎn)速諧波。

推薦措施:檢查齒輪磨損情況以及齒輪嚙合深度是否合適。

檢查齒輪的齒隙是否超標（類似的癥狀-看下一頁）。圖1、偏心齒輪或曲軸齒輪的典型頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障齒輪故障:

齒輪偏心/齒輪軸彎曲齒輪偏心或軸彎曲會導(dǎo)致GM43齒輪故障:

齒隙超標齒隙超標-會導(dǎo)致GMF和諧波的高幅值。而且撞擊會擊發(fā)齒輪（組）的固有頻率。這會導(dǎo)致無法解釋的頻率的出現(xiàn)-它們可能是齒輪（組）的共振頻率。齒輪組的載荷越小，齒隙超標越嚴重。齒隙超標癥狀：

在1,2和/或3xGMF有較高的幅值。

一個齒輪組或兩個嚙合的齒輪組，在1xrpm的1,2和/或3xGMF附近有高幅值邊頻帶。

在齒輪（組）的共振頻率有幅值峰。

在共振頻率附近1xrpm的邊頻帶。

推薦措施:檢查齒輪組齒隙是否超標。

檢查齒輪磨損情況以及齒輪嚙合深度是否合適。(類似的癥狀-看上一頁)。圖1-齒隙超標的典型頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障齒輪故障:

齒隙超標齒隙超標-會導(dǎo)致GMF和諧波的高幅值44齒輪故障:

齒輪磨損（齒磨損）齒輪磨損-會導(dǎo)致在GMF和諧波處的高幅值。而且摩擦/磨損會激發(fā)齒輪（組）的固有頻率。這樣會產(chǎn)生我們無法解釋的頻率-它們可能是齒輪（組）的共振頻率。最主要的的理由就是在于不僅在GMF和諧波處出現(xiàn)了幅值（這些都與載荷和對中問題有關(guān)），而且出現(xiàn)了齒輪的共振頻率-邊頻帶，以及1,2和/或3xGMF周圍的邊頻帶的大小和數(shù)量。齒輪磨損癥狀：

在1,2和/或3xGMF處有較高的幅值。

在磨損齒輪的1xrpm時，1,2和/或3xGMF周圍有高幅值邊頻帶。

在齒輪（組）的共振頻率處有幅值峰。

在磨損齒輪的1xrpm時，共振頻率周圍有邊頻帶。

推薦措施:檢查齒輪磨損情況以及齒輪嚙合深度是否合適。

檢查齒輪的后沖是否超標（類似的癥狀-看下一頁）。圖1、齒輪齒磨損的典型頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障齒輪故障:

齒輪磨損（齒磨損）齒輪磨損-會導(dǎo)致在GMF和諧45齒輪故障:

齒輪載荷齒輪載荷-對GMF和諧波的影響要大于對工作轉(zhuǎn)速邊頻帶（它的幅值低而且數(shù)量少）的影響。GMF和諧波單獨的增加和減少（邊頻帶沒有顯著變化）不足以說明發(fā)生故障。即使載荷相當穩(wěn)定，承載齒輪也是在不斷的變化的，所以采集的數(shù)據(jù)也是在好、壞齒輪之間不斷的變化的。載荷通常也是變化的，而且對頻譜幅值的影響巨大，但并不表示有任何故障。齒輪載荷癥狀：

在1,2和/或3xGMF處有較高的幅值。

推薦措施:除非邊頻帶活動增加或出現(xiàn)了可能的齒輪共振頻率，否則不用檢測。圖1、齒輪載荷故障的典型FFT頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障齒輪故障:

齒輪載荷齒輪載荷-對GMF和諧波的影響要大于對46齒輪故障:

齒輪不對中齒輪不對中-會使齒輪自轉(zhuǎn)更加困難，因為它們必須克服齒輪齒不對中帶來的阻力。不對中會導(dǎo)致轉(zhuǎn)動的瞬間減速。FFT的顯示是齒輪組2x轉(zhuǎn)速和2xGMF有幅值峰。每一種癥狀-尤其是2xGMF都可能表示一個齒輪不對中故障（它可能是由于聯(lián)軸節(jié)對中不良引起，也可能是由于外部因素引起，如軟腳）。齒輪不對中癥狀：

在2xGMF處有最高幅值。

在其它GMF諧波處-1x,3x,等等，有幅值峰。

在1x或甚至2xrpm時，特別是在2xGMF附近有高幅值邊頻帶。

有軸工作轉(zhuǎn)速諧波-2x和甚至3xrpm。推薦措施:檢查是否有由于齒輪不對中而使齒輪磨損不均衡。

檢查是否有外部原因-軸不對中，軟地腳等等。圖1、齒輪不對中的典型FFT頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障齒輪故障:

齒輪不對中齒輪不對中-會使齒輪自轉(zhuǎn)更加困難，因47齒輪故障:

從動齒頻率從動齒頻率(FHT)-它是由兩個齒輪上的兩個齒嚙合產(chǎn)生的-他們在特定的頻率下?lián)p傷接觸。換句話說，在這些齒輪的正常轉(zhuǎn)動一周的過程中，這兩個齒都會同時進入嚙合區(qū)并相互接觸一次?？梢韵胂筮@個頻率相對較低-要比任何一個齒輪的的rpm低。它是由每個齒輪的齒的數(shù)目決定的。下面用一個例子說明：

一個2000rpm，24齒的齒輪帶動一個84齒的齒輪，則輸出轉(zhuǎn)速2000x24/84=571.4rpm。要計算從動齒頻率，首先要確定每個齒輪的公因數(shù)（CF)。簡單的列出每一齒數(shù)所有可能的乘積并比較：

24齒齒輪1x24

2x12

3x8

4x684齒齒輪1x84

2x42

3x28

4x21

6x14

7x12從動齒癥狀的典型FFT頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障齒輪故障:

從動齒頻率從動齒頻率(FHT)-它是由兩個齒輪48什么是公因數(shù)？在每一欄中出現(xiàn)的數(shù)：1,2,3,4,6和12。我們要找的是最大公因數(shù)，在此例中是12。要是在小齒輪中有23個齒有會怎樣呢？由于只有1x23等于23，所以除非另一齒輪的齒數(shù)是23的整倍數(shù)（23，46，69，92等等），公因數(shù)只有1。下一步應(yīng)用公式：從動齒頻率=（齒輪嚙合頻率x公因數(shù)）/（小齒輪齒數(shù)x大齒輪齒數(shù)）在此例中，等于(48000x12)/(24x84)=285.7cpm。即每分鐘285.7次，壞齒（每個齒輪上一個）一起嚙合并產(chǎn)生非常高的振動脈沖?？雌饋砗芨?，但通常公因數(shù)不會高到12一般為1。

注意：最高公因數(shù)越低，（FHT）從動齒頻率越低。如果小齒輪有23齒，而不是例中的24齒，（CF）公因數(shù)將是1而從動齒頻率將是24.84cpm。

注意：一定要堅決找到這些頻率-不要孤立地看待FHT，要把它和相同的頻譜聯(lián)系起來來研究1,2&3xGMF。從動齒頻率癥狀:

在1xFHT和可能2xFHT處有峰值。

在（每個軸）1xrpm附近有FHT邊頻帶。

在1xGMF和諧波附近有FHT邊頻帶。

從齒輪箱或驅(qū)動器會傳出脈沖，怒吼聲

注意:（頻譜分辨率）頻譜結(jié)果將確定上述那一種癥狀會在頻譜中見到。在以上例子中，觀察1xGMF(48,000cpm)附近FHT(143cpm)的邊頻帶，就需要大約45cpm/線的頻譜結(jié)果。對于一個180,000Fmax(可獲得1,2&3xGMF),就需要一個4000線的結(jié)果（最低3200線，6400線更好）。

推薦措施:檢查齒輪損壞情況。

頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障從動齒頻率=（齒輪嚙合頻率x公因數(shù)）/（小齒輪齒數(shù)x大49演講完畢，謝謝聽講!再見，seeyouagain3rew2022/12/16頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障演講完畢，謝謝聽講!再見，seeyouagain3rew50頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障2022/12/16頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障2022/12/15頻譜分析滾51滾動軸承早期故障癥狀圖1–由于缺陷引起的沖擊頻率等于滾動體數(shù)xRPM。

圖2:

產(chǎn)生兩個頻率。與FFT圖有關(guān)的裝配軸承共振頻率和與包絡(luò)圖有關(guān)的沖擊頻率。頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障滾動軸承早期故障癥狀圖1–由于缺陷引起的沖擊頻率等于滾52軸承缺陷中轉(zhuǎn)動件早期故障的癥狀:

1、即使在軸承缺陷的早期,也可能產(chǎn)生與與摩擦或沖力有關(guān)的高頻振動。

2、軸承的缺陷產(chǎn)生的沖擊信號最早出現(xiàn)在包絡(luò)圖頻譜中(Fig3)。

3、包絡(luò)信號包括gSE(IRD),HFD(SKF),ESP(DI),Peakvue(CSI),振動脈沖等。

4、采集的信號將包括有一定間隔的沖擊脈沖，這相當于故障頻率。

5、在故障早期,時域圖比速度或加速度頻譜更適合作為分析工具。

6、圖3和圖4說明了兩種“典型的”圖(Fig.3是包絡(luò)譜,Fig.4是速度譜)，說明軸承故障在早期的特征。

頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障軸承缺陷中轉(zhuǎn)動件早期故障的癥狀:1、即使在軸承缺陷的早期,53圖3表示的是沖擊頻率的包絡(luò)圖。最大峰值是:1x故障頻率。

圖4–速度FFT譜–說明軸承的“狀態(tài)”(即它的損傷程度)。

故障頻率在早期的諧波振幅很小(甚至不容易注意到)。

在早期的速度或加速度FFT中，沒有典型的1x故障頻率的峰值。

為了分析,跟蹤軸承故障頻率(正如包絡(luò)圖中觀察到的一樣)并使用諧波來排列出最高的頻率峰值。圖4

典型的速度FFT說明軸承早期故障。在早期振幅可能非常小。應(yīng)該注意的是加速度頻率將比速度頻率更清楚到展現(xiàn)高頻峰值。圖3典型的包絡(luò)圖說明軸承故障頻率的影響

頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障圖3表示的是沖擊頻率的包絡(luò)圖。最大峰值是:54圖5–比較峰值(125dB)，噪聲干擾級(~102dB)。差別12dB以上,應(yīng)該觀察軸承來確定軸承的損壞速度。注意左上角的Scale(dB)。測量沖擊力強度(軸承損壞速度)可以通過重新縮放包絡(luò)圖比例來獲得dB(對數(shù)測量)并和背景噪聲干擾級比較軸承缺陷峰值頻率(圖5)。頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障圖5–比較峰值(125dB)，噪聲干擾級(~1055圖1、典型的包絡(luò)圖說明在軸承缺陷頻率處有沖擊。振幅可能減小，同時軸承狀態(tài)變得更糟糕。圖2

典型的速度FFT說明早期的軸承缺陷。早期振幅可能非常小。應(yīng)該注意的是加速度頻譜比速度頻譜的高頻峰值更清楚。

滾動軸承

延遲失效癥狀頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障圖1、典型的包絡(luò)圖說明在軸承缺陷頻率處有沖擊。振幅可能減小56進一步監(jiān)測軸承故障:

在軸承故障的后期,明顯的脈沖(沖擊力)通常強度降低了，這是由于軸承部件磨損了。

圖2表示，速度頻譜說明了軸承故障的進展特征。

速度頻譜上最后看見了1x的故障頻率。

背景噪聲峰值繼續(xù)增加，信號形狀繼續(xù)變形，這是由于軸承磨損，并且部件也趨于失效。

速度FFT繼續(xù)說明軸承的“狀態(tài)”。軸承有多糟糕?現(xiàn)在更差了。

前面的圖3和圖4說明在一個月后兩個讀數(shù)相等。

注意圖3包絡(luò)圖中的改善。這是因為沖擊力強度減小了。也要注意如圖4速度FFT所示的，軸承的惡化。

與軸承頻率有關(guān)的振幅明顯增大(故障頻率諧波)暗示軸承狀態(tài)非常惡劣。頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障進一步監(jiān)測軸承故障:頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障57

前兩頁展示的是軸承故障如何在速度頻譜和gSE頻譜上的典型處理過程。但是軸承故障的形成還有很多途徑。監(jiān)測軸承故障有很多種有效的方法。包括使用加速度頻譜，時域圖和超聲波噪聲監(jiān)測等(例如振動脈沖)。分析者必須能“感覺到”軸承正在出故障，并找到適當?shù)谋O(jiān)測方法適應(yīng)這種需要。振動速度頻譜包括:

1)在速度和加速度FFT中，存在故障高頻區(qū)。較寬的頻率帶能造成特殊頻率辨認困難。故障高頻區(qū)的頻率范圍取決于裝配軸承的共振頻率。

2)軸承故障頻率諧波明顯(3x-10x故障頻率)。形成的諧波哪部分最多，表明最大振幅取決于軸承的共振頻率范圍。

3)低頻諧波的形成(1x,2x)很少有甚至沒有高頻征兆。這可能容易與運行速度諧波混淆，但這非常異常-比前兩種可能要少見。滾動軸承

典型癥狀頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障前兩頁展示的是軸承故障如何在速度頻譜和gSE58。在前兩頁的例子中，每一個都有所展現(xiàn)。有故障高頻區(qū),特殊的故障頻率諧波，還有一些發(fā)生在1x故障頻率(非常容易與3xrpm混淆,尤其是缺乏高頻征兆的時候發(fā)生–這是可能的，盡管很少見)。當然相應(yīng)的在加速度頻譜上更趨于高頻癥狀，這是因為在加速度頻譜對低頻振動不敏感。這很有利，除非你有3中討論的不尋常的癥狀，這種情況下你幾乎沒有軸承故障的任何跡象。頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障。在前兩頁的例子中，每一個都有所展現(xiàn)。有故障高頻區(qū),特殊59滾動軸承

分析技術(shù)解釋包絡(luò)譜圖–正如‘包絡(luò)’章節(jié)所討論的,包絡(luò)譜圖任一峰值的實際振幅都不如頻譜相對于背景噪聲的振幅那么重要,這意味了什么?你的分析器檢測到的噪聲級將對你看見的峰值振幅有很大的影響。不象速度,gSE(使用已知的單位)將被其它條件影響，例如軸承載荷和潤滑程度等。潤滑不良，甚至是缺乏潤滑都將引起整個頻率范圍本底或背景噪聲頻譜。運行的軸承正常的gSE振幅范圍在0.05gSE到2gSE之間。振幅等級沒有普通的規(guī)則–它們將隨機器和環(huán)境改變。還需要其它的分析方法。頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障滾動軸承

分析技術(shù)解釋包絡(luò)譜圖–正如‘包絡(luò)’章節(jié)所60

使用包絡(luò)頻譜分析軸承狀態(tài)有兩個主要方法。它們是:

1)在使用gSE頻譜建立了沖擊頻率后,檢查速度頻譜中任一高頻峰值(即使是振幅很小)。如果沒有，繼續(xù)。如果有一些高頻故障，把跟蹤器放在沖擊頻率上(即使是沒有峰值)將諧波連接起來或建立某種聯(lián)系，你就可以開始評價它的嚴重性。加速度頻譜在實現(xiàn)這個目的比速度頻譜更好。

2)回到gSE頻譜，將振幅單位定為dB。然后把這個故障頻率峰值振幅和附近的背景噪聲比較(周圍的)。如果差值為12-18dB,說明發(fā)生了相當明顯的沖擊。如果差值為18+dB,說明有大量的沖擊發(fā)生。沖擊等級越高,軸承破壞就越快。

注意–有兩個主要原因:

如果你使用“過載”或“幅度”(趨勢)值而不分析包絡(luò)頻譜，你必須意識到會有很多不同因素能引起沖擊，而這些檢測到的信號很多并不是來自軸承故障。

這些信號極其敏感，并能監(jiān)測下表面或很早期的故障。那些不了解這項技術(shù)的人們在這個階段要求修理，可能會影響到工程項目的可靠性。假設(shè)潤滑很充分,在這個時候更換軸承是不必要的。

如果你對頻譜還有問題,請重新閱讀‘包絡(luò)頻譜’章節(jié)。頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障

使用包絡(luò)頻譜分析軸承狀態(tài)有兩個主要方法。它們是:頻譜61滾動軸承滾動軸承頻譜圖具有下列特點—明顯的具有不同峰值的諧波成分—能量上會出現(xiàn)寬帶波峰—時域波形可以看出明顯的沖擊波形—早期的故障表現(xiàn)為低幅值的振動診斷—徑向振動（如果軸向有負載需要查看軸向振動）—可能會出現(xiàn)軸承故障頻率的諧波，邊帶。測量—頻譜圖和時域波形圖（加速度）?！O(shè)置Fmin25XRPM—對小軸（小于4-6英寸）設(shè)置Fmax為50XRPM；—對大于4-6英寸的軸設(shè)置Fmax為70XRPM—采集高頻加速度波形圖（70XRPM）—檢查軸承故障頻率諧波—若懷疑內(nèi)圈故障，檢查1XRPM的邊帶—若懷疑滾動體故障，檢查1XFTF邊帶—檢查時域波形的沖擊，峰－峰值大于4g.頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障滾動軸承滾動軸承頻譜圖具有下列特點頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣62液壓或氣動–合為同一類別是因為它們在性質(zhì)上相似并都有流體在運動。如風(fēng)機或低壓送風(fēng)機,促使高可壓縮流體運動(低壓氣體),壓縮機或高壓送風(fēng)機,促使低可壓縮氣體運動(高壓氣體),泵可以使不可壓縮流體運動(實際流體)。流體的可壓縮性越小,與流體振動有關(guān)的部件出現(xiàn)故障的可能越大。我們將討論的問題包括葉片的通過頻率、氣穴、倒流、內(nèi)部間隙和紊流/喘振。最常見的頻率，葉片通過頻率–它是葉片個數(shù)的xRPM–這里將簡單討論。

低壓(離心)風(fēng)機或送風(fēng)機–通常不容易發(fā)生這類問題。

BPF（葉片通過頻率）–很少見的故障，除非頻率激發(fā)了下游管道系統(tǒng)的共振頻率。通常是歸類為噪聲問題,很少是結(jié)構(gòu)問題。它幾乎不能引起機械故障，如加速軸承或部件磨損。

紊流–能引起低頻寬帶振動(低于或略高于1xrpm)。

高壓吹風(fēng)機和壓縮機-

由于間隙更小，壓力更高，容易出現(xiàn)。

泵-

問題最嚴重，因為是不可壓縮流體。間隙小，壓力高都造成了潛在的問題。不只機械間隙能引起大的振動問題(磨損環(huán),葉輪/支架/擴散口間隙)而且不同壓力和流速下開啟泵能引起過度和破壞性的振動。

液壓和氣動故障頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障液壓或氣動–合為同一類別是因為它們在性質(zhì)63流體故障:

與流動和倒流有關(guān)的故障圖1–具有高葉片通過頻率時的典型頻譜(“VPF”=葉片數(shù)xRPM)。

癥狀通常出現(xiàn)在徑向，但軸向上也可能有。

頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障流體故障:

與流動和倒流有關(guān)的故障圖1–具有高葉片通64與流動和倒流有關(guān)的故障的征兆(包括部件問題):

（1）高振幅VPF或BPF,經(jīng)常伴隨了VPF或BPF諧波。

（2）在1xRPM處的VPF和2xVPF附近可能存在邊頻，如果存在,說明轉(zhuǎn)子有問題-如偏心，這將引起VPF在1xrpm調(diào)制。

重要的是一定數(shù)量的VPF/BPF是正常的。

（3）在與流體強相關(guān)的故障情況下,流體不穩(wěn)定并產(chǎn)生振動從而激發(fā)泵葉輪共振，正如在共振頻率（臨界速度）下滑動軸承轉(zhuǎn)子（透平）油膜振蕩一樣。

推薦措施:

第一步首先應(yīng)該徹底檢查泵，著重注意間隙和機械部件的完整性。

第二步應(yīng)該評估系統(tǒng)本身–例如彎頭太緊無法拆卸,由于流體返回流出泵能引起類似的振動現(xiàn)象。

第三步應(yīng)該評估運行參數(shù)-流速和壓力，它們也能影響振動，實際流量和壓力都應(yīng)和泵的性能曲線和設(shè)計工作點相對比。流量或壓力不足導(dǎo)致氣穴(不同的癥狀–見下頁),流量或壓力過大能導(dǎo)致倒流，癥狀類似于這里所看到的。

頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障與流動和倒流有關(guān)的故障的征兆(包括部件問題):頻譜分析滾動65流體故障:氣穴現(xiàn)象圖1–氣穴的典型頻譜(隨意的,非常寬的頻帶，外形類似于干草堆)。特征通常出現(xiàn)在徑向上但軸向也可能有。氣穴–當泵的流量不足或壓力不足時會發(fā)生。這使得流體在進入時會斷流，從而產(chǎn)生真空帶而造成破裂。它的發(fā)生是隨機的，不可測的，并且對葉輪和泵內(nèi)部件有極大的破壞力。頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障流體故障:氣穴現(xiàn)象圖1–氣穴的典型頻譜(隨意的,非66氣穴癥狀:

（1）高頻,隨機振動。

（2）聲音象抽吸砂礫。

（3）盡管振幅不一定足夠大以致嚴重影響軸承壽命，氣穴仍引起葉輪和其它內(nèi)部部件過度磨損。

（4）當載荷變化時，可能發(fā)生喘振。

建議的措施:

第一，評價運行參數(shù)–流速和壓力–可能影響振動。實際流量和壓力都應(yīng)和泵的性能曲線和設(shè)計工作點相對應(yīng)。流量或壓力不足導(dǎo)致氣穴。

第二，檢查過度磨損的內(nèi)部部件，尤其注意葉輪片。

注意:與傳感器連接的探頭的共振頻率能被微小的氣穴放大，并造成錯誤讀數(shù)。例如IRD使用了多年的9吋探頭,共振頻率為40-50kcpm。當泵發(fā)生微小氣穴時采集的讀數(shù)可能引起高振幅，范圍在40-50kcpm內(nèi)，從而導(dǎo)致診斷錯誤。

頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障氣穴癥狀:頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障67空氣動力故障:

紊流圖1–典型紊流的FFT。對于壓縮機和高壓送風(fēng)機，當發(fā)生沖擊或負載變化時會對機器造成影響。經(jīng)常的，用蓄氣筒或減壓器來消除反饋。

紊流癥狀:（1）高頻,隨機振動類似氣穴。

（2）葉片或葉輪(螺旋槳)在通過頻率(指‘VPF’以下)振幅大。

（3）VPF諧波振幅大。注意:重要的是壓縮機和送風(fēng)機的VPF是正常的機械振動。過度依賴初始讀數(shù)而不知道正常的運行情況是十分危險的。振幅也和負載有關(guān)，應(yīng)該不斷地在同等的負載條件下采集讀數(shù)。如果壓縮機負載或卸載讀數(shù)相同，就可采納。頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障空氣動力故障:紊流圖1–典型紊流的FFT。對于壓縮68交流感應(yīng)電機故障

如何監(jiān)測電頻率與電有關(guān)的振動-交流電機產(chǎn)生機械振動。因為交流電為正弦波,電機的每個電極每個循環(huán)都兩次給電壓–一次峰值為“+”，另一次為“-”。這意味著最常見的振動頻率不是1倍頻–而是2x。這一部分章節(jié)只論述和電力問題有關(guān)的診斷。更深入探討這些振動的來源和原因?qū)⒃?lt;電機故障診斷>中找到。但是,如果想準確地診斷和校正這類故障,唯一真實可信的方法是在線電流分析。如果引起的振動癥狀使你相信是這些故障中的一個或多個，不要把電機送到維修店去修理。找一個從事電機在線電流分析的專業(yè)人士。測試可能比電機維修店測試更為可靠，因為它是在載荷和熱狀態(tài)條件下做的測試，而且沒有拆裝機組的費用因而更便宜。

頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障交流感應(yīng)電機故障

如何監(jiān)測電頻率與電有關(guān)的振動-交流電機69有兩個必要的頻譜來監(jiān)測與電氣有關(guān)的故障。如下例子每個說明其中一個故障。

高頻(200xRPM)。

高分辨率(通常是12kcpmFmaxw/1600線)。

我們需要定義幾個術(shù)語和頻率:

FLine=電網(wǎng)頻率–通常是60Hz(3600cpm)或50Hz(3000cpm)。

2xFLine=扭轉(zhuǎn)脈沖頻率。這是高分辨率頻譜常見的頻率。

P=電機的極數(shù)。電機的極數(shù)用來控制電機的速度，電機極數(shù)越多，電機運轉(zhuǎn)的速度就越慢，電機的極數(shù)總是偶數(shù)(2,4,6,etc。)。

FSynch=同步電機速度=2xFLine/P。這可能容易混淆因為它指的是與電機同步，而不是與轉(zhuǎn)數(shù)同步。它是旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生的速度，也是轉(zhuǎn)子試圖達到的速度(從來也不能到達此速度)。

FSlip=差頻=FSynch–轉(zhuǎn)子RPM(實際速度)

FPole=電極通過頻率=PxFSlip

WSPF=繞組槽數(shù)xRPM

RBPF=轉(zhuǎn)子條數(shù)xRPM

尋找與電氣有關(guān)的振動最重要的是振幅的增大-不只是存在峰值或峰值的形式。無論何時發(fā)現(xiàn)振動-建議,下一步應(yīng)加強監(jiān)視，看振幅的趨勢是否增大。還要多進行一個測試(脈沖測試,電流測試等)但先不要采取行動直到你對調(diào)整機組的狀態(tài)有更好的方法。振動不是監(jiān)測大多數(shù)電器故障最好的方法，這個事實應(yīng)該承認。頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障有兩個必要的頻譜來監(jiān)測與電氣有關(guān)的故障。如下例子每個說明其70交流感應(yīng)電機問題:

定子偏心,定子異常&繞組短路圖1–頻譜說明氣隙振動、繞組短路、定子異常氣隙振動,繞組短路,定子異常的癥狀:

在2xFline振幅大。

建議采取措施:（1）檢查軟腳并修理。（2）檢查對中并修理。（3）進行繞組測試來判斷繞組的絕緣性能。（4）繼續(xù)使用或購買新電機。注意（1）:重要的是認識到是通常發(fā)生2xFline振動。這些故障對軸承的影響不比同樣振幅不平衡情況的大，或者更小。不要過度緊張。注意（2）:不要將轉(zhuǎn)速諧波和電極通過頻率邊頻帶混淆。從定義講,轉(zhuǎn)速諧波總是區(qū)別于電極通過頻率2xFLine。頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障交流感應(yīng)電機問題:

定子偏心,定子異常&繞組短路圖71電機結(jié)構(gòu)繞組結(jié)構(gòu)定子-由繞組和電機金屬外殼構(gòu)成(即‘鐵’或‘芯’)。我們看到的癥狀與繞組和轉(zhuǎn)子之間氣隙有關(guān)。間隙總是不理想的。因為使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的磁場強度與氣隙成比例(氣隙越小,磁力越強),間隙內(nèi)在2xFLine處產(chǎn)生振動。氣隙變化越大,振幅就越大。但是氣隙也能被機械問題影響，例如軟腳(引起應(yīng)力或使軸承座變形),定子松動/不牢(使得它很大程度都被磁力影響)和繞組短路(它引起局部加熱和熱變形)。前面的問題很容易檢測并解決的就是軟腳。

頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障電機結(jié)構(gòu)繞組結(jié)構(gòu)定子-由繞組和電機金屬外殼構(gòu)成(即‘鐵72交流感應(yīng)電機故障:

轉(zhuǎn)子偏心圖–轉(zhuǎn)子偏心典型頻譜。類似于定子偏心。有時可以看到邊頻;其它的邊頻都出現(xiàn)在2xFLine

。轉(zhuǎn)子偏心癥狀:

2x電網(wǎng)頻率振幅大。

在2x電網(wǎng)頻率處可能出現(xiàn)邊頻，有時1xrpm處也出現(xiàn)邊頻。

建議的措施:

（1）檢查軟腳或修理。

（2）檢查對中和修理。

（3）在線電流分析和評價機器狀態(tài)并確定嚴重性。

（4）繼續(xù)使用或購買新電機。頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障交流感應(yīng)電機故障:

轉(zhuǎn)子偏心圖–轉(zhuǎn)子偏心典型頻譜。類似73交流感應(yīng)電機故障:

相間問題圖1-相間短路或饋電電纜引起故障的頻譜。

圖2–相間短路或饋電電纜引起故障的頻譜引起相間短路的主要問題是阻斷了電機電流的自由流動。這容易造成傷人、熱損傷和電機災(zāi)難性失效。

單相癥狀:

2xFLine振幅大(這可能是唯一的癥狀)。

2xFline有邊頻，距離為1/3FLine。頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障交流感應(yīng)電機故障:

相間問題圖1-相間短路或饋電電纜74電機結(jié)構(gòu)繞組結(jié)構(gòu)建議措施:

（1）在幅值上有突然急劇的增大時，應(yīng)該檢查測是否發(fā)生了短路。（2）（檢查電動機分線盒內(nèi)的線路連接。

（3）在電機控制中心使用(繞組的)(高頻)脈沖測試。這樣可以查找到如導(dǎo)線、接點、繞組等任何發(fā)生故障的地方故障一旦找到，應(yīng)該立即斷開電機的接線，并分別測試導(dǎo)線和線圈，找出故障根源。（4）如果線圈沒有故障，就要對電機進行在線電流分析。頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障電機結(jié)構(gòu)繞組結(jié)構(gòu)建議措施:頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障75交流感應(yīng)電機故障:

轉(zhuǎn)子斷條/轉(zhuǎn)子裂紋圖1轉(zhuǎn)子斷條/轉(zhuǎn)子裂紋的FFT圖轉(zhuǎn)子故障：應(yīng)用振動分析的方法可以有效地對電力故障進行監(jiān)測和診斷。轉(zhuǎn)子斷條、轉(zhuǎn)子裂紋、連接點故障，如線與轉(zhuǎn)子接點，以及線與線接點故障，它們都有唯一的故障特征，并且很容易識別。應(yīng)用在線電流分析可以準確地確定狀態(tài)和維持的時間?？梢愿鶕?jù)振動數(shù)據(jù)對故障進行初步的診斷，在故障早期階段，不推薦把電機送到電機廠，在沒有對電機進行不可靠性和潛在的破壞性實驗前，他們是否有精密的儀器診斷故障值得懷疑。在鑄造轉(zhuǎn)子過程中，這些故障表現(xiàn)為鑄件中的空穴。頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障交流感應(yīng)電機故障:

轉(zhuǎn)子斷條/轉(zhuǎn)子裂紋圖1轉(zhuǎn)子斷條/轉(zhuǎn)子76

圖3、繞組結(jié)構(gòu)圖2、電機結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子斷條/轉(zhuǎn)子裂紋癥狀:

1、在轉(zhuǎn)頻附近有Fpole邊頻帶。

2、故障嚴重時發(fā)出“嗡嗡叫”的響聲和手接觸“麻手”的感覺。3、顯著的特征是邊頻帶的數(shù)量和大小隨轉(zhuǎn)子的惡化增加和擴大。

4、在1倍頻的幅值并不是很重要—它隨著溫度升高而波動，并導(dǎo)致轉(zhuǎn)子的彎曲。1倍頻只是產(chǎn)生的結(jié)果，并非起因。建議采取措施:

（1）用在線電流分析來確定故障嚴重程度。

（2）限制開啟，因為這最容易對電機產(chǎn)生破壞。

注釋：對任一幅值的邊頻帶的發(fā)展都要注意。這可能需要使用對數(shù)坐標。重申，不要把接近2xFline的轉(zhuǎn)速諧波和電極通過頻率邊頻帶混淆–他們在定義上不同，諧波在數(shù)量上與邊頻帶不同，不要誤認為是邊頻帶。頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障

77交流感應(yīng)電機故障:

轉(zhuǎn)子松動圖1在高頻區(qū)（30~90xRPM）產(chǎn)生2x電網(wǎng)頻率間距的邊頻頻譜圖轉(zhuǎn)子銅條松動-在轉(zhuǎn)子鑄造中極為少見。當松動的轉(zhuǎn)子通過繞組槽（繞組槽）時，磁力使它瞬時上升然后又下降。頻率是繞組槽數(shù)xRPM(繞組槽通過頻率或WSPF)。繞組槽的數(shù)目大約在25到100之間。不利的是其具體數(shù)目我們并不知道，而且很難知道。但有利的是我們知道振動一定伴隨著一個精確的2xFiine邊頻帶。頻譜分析滾動軸承齒輪和電氣故障交流感應(yīng)電機故障:

轉(zhuǎn)子松動78轉(zhuǎn)子松動癥狀:

(1)在非常高的頻率上有很高的幅值(WSPF,但不知道它是什么)并伴有2xFLine邊頻帶。這種癥狀很常見，而且在低幅值時，如低于0.1ips或2.5mm/sec，經(jīng)常表現(xiàn)為機器的不理想性。

現(xiàn)實中，這種特征表現(xiàn)為潛在的繞組故障的可能性要大于轉(zhuǎn)子松動故障(看下一頁)。

(2)在2xFline，2xWSPF甚至3WSPFw振動有邊頻帶。這些特征都是不尋常的，可能預(yù)示著更嚴重的潛在故障。這些癥狀說明了下一個故障-繞組松動（首先要對兩種故障明晰，然后再采取措施）。建議采取措施：(1)在線電流分析確定嚴重程度，如果轉(zhuǎn)子完好，那可能就是潛在的繞組故障（下一頁）。(2)要對繞組和轉(zhuǎn)子進行全面