電機(jī)振動(dòng)異常的識(shí)別與診斷
⑴三相交流電機(jī)定子異常產(chǎn)生的電磁振動(dòng)，三相交流電機(jī)在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，機(jī)座上受到一個(gè)頻率為電網(wǎng)頻率2倍的旋轉(zhuǎn)力波的作用，而可能產(chǎn)生振動(dòng)，振動(dòng)大小與旋轉(zhuǎn)力波的大小和機(jī)座的剛度直接有關(guān)。
定子電磁振動(dòng)異常的原因：
①定子三相磁場(chǎng)不對(duì)稱，如電網(wǎng)三相電壓不平衡。因接觸不良和斷線造成單相運(yùn)行，定子繞組三相不對(duì)稱等原因，都會(huì)造成定子磁場(chǎng)不對(duì)稱，而產(chǎn)生異常振動(dòng)。
②定子鐵心和定子線圈松動(dòng)將使定子電磁振動(dòng)和電磁噪聲加大。
③電磁底腳線條松動(dòng)，相當(dāng)于機(jī)座剛度降低使定子振動(dòng)增加。
定子電磁振動(dòng)的特征：
①振動(dòng)頻率為電源頻率的2倍，F(xiàn)=2f
②切斷電源，電磁振動(dòng)立即消失
③振動(dòng)可以在定子機(jī)座上和軸承上測(cè)得
④振動(dòng)強(qiáng)度與機(jī)座剛度的負(fù)載有關(guān)
⑵氣隙靜態(tài)偏心引起的電磁力
電機(jī)定子中心與轉(zhuǎn)子軸心不重合時(shí)，定、轉(zhuǎn)子之間氣隙將會(huì)出現(xiàn)偏心現(xiàn)象，偏心固定在一個(gè)位置上，在一般情況下，氣隙偏心誤差不超過(guò)氣隙平均值的上下10%是允許的，過(guò)大的偏心值產(chǎn)生很大的單邊磁拉力。
氣隙靜態(tài)偏心產(chǎn)生的原因：
①電磁振動(dòng)頻率是電源頻率的2倍 F=2f。
②振動(dòng)隨偏心值的增大在增加，隨負(fù)載增大而增加。
③斷電后電磁振動(dòng)消失。
④靜態(tài)偏心產(chǎn)生的電磁振動(dòng)與定子異常產(chǎn)生的電磁振動(dòng)非常相似，難以區(qū)別。
⑶氣隙動(dòng)態(tài)偏心引起電磁振動(dòng)
偏心的位置對(duì)定子是不固定的，對(duì)轉(zhuǎn)子是固定的，因此偏心的位置隨轉(zhuǎn)子而轉(zhuǎn)動(dòng)。
氣隙動(dòng)態(tài)偏心產(chǎn)生的原因：
①轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸彎曲
②轉(zhuǎn)子鐵心與轉(zhuǎn)軸或軸承不同心。
③轉(zhuǎn)子鐵心不圓
氣隙動(dòng)態(tài)偏心產(chǎn)生電磁振動(dòng)的特征；
①轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)頻率和定子磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)頻率的電磁振動(dòng)都可能出現(xiàn)。
②電磁振動(dòng)的振幅隨時(shí)間變化而脈動(dòng)（振），脈動(dòng)的頻率為2sf,周期為1/2sf
當(dāng)電動(dòng)機(jī)負(fù)載增加，S加大，其脈動(dòng)節(jié)拍加快。
③電動(dòng)機(jī)往往發(fā)生與脈動(dòng)節(jié)拍相一致的電磁噪聲。
④斷電后，電磁振動(dòng)消失，電磁噪聲消失。
⑷轉(zhuǎn)子繞組故障引起的電磁振動(dòng)。
籠形電機(jī)籠條斷裂，繞組異步電機(jī)由于轉(zhuǎn)子回路電氣不平衡都將產(chǎn)生不平衡電磁力。
轉(zhuǎn)子繞組故障產(chǎn)生的原因：
①籠條鑄造質(zhì)量不良，產(chǎn)生斷條和高阻。
②籠形轉(zhuǎn)子因頻繁起動(dòng)，電機(jī)負(fù)載大產(chǎn)生斷條或高阻。
③饒式異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組回路電氣不平衡，產(chǎn)生不平衡電磁力。
④同步電動(dòng)機(jī)磁繞組匝間短路。
轉(zhuǎn)子繞組故障引起電磁振動(dòng)的特征：
①轉(zhuǎn)子繞組故障引起電磁振動(dòng)與轉(zhuǎn)子動(dòng)態(tài)偏心產(chǎn)生的電磁振動(dòng)，波形相似，現(xiàn)象相似，較難區(qū)別，振動(dòng)頻率為f/p ，振幅以2sf的頻率在脈動(dòng)、電動(dòng)機(jī)發(fā)生與脈動(dòng)節(jié)拍一致的電磁噪聲。
②在空載或輕載時(shí)，振動(dòng)與節(jié)拍噪聲不明顯，當(dāng)負(fù)載增大時(shí)，這種振動(dòng)和噪聲隨之增加，當(dāng)負(fù)載超過(guò)50%時(shí)，現(xiàn)象較為明顯。
③在定子的一次電流中，也產(chǎn)生脈動(dòng)變化其脈動(dòng)節(jié)拍頻率為2sf。
④在定子電流波形作頻譜分析，在頻圖圖中，基頻兩邊出現(xiàn)的邊頻。
⑤同步電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁繞組但匝間短路，能引起f/p 頻率（轉(zhuǎn)頻）的電磁振動(dòng)和噪聲，無(wú)節(jié)拍脈動(dòng)振動(dòng)現(xiàn)象與轉(zhuǎn)子不平衡產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)相似。
⑥斷電后，電磁振動(dòng)和電磁噪聲消失。
⑸轉(zhuǎn)子不平衡產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)；
轉(zhuǎn)子不平衡的原因
①電機(jī)轉(zhuǎn)子質(zhì)量分布不均勻，產(chǎn)生重心位移，與轉(zhuǎn)子中心不同心。
②轉(zhuǎn)子零部件脫落和移位，絕緣收縮造成繞組移位、松動(dòng)。
③聯(lián)軸器不平衡，冷卻風(fēng)扇不平衡，皮帶輪不平衡。
④冷卻風(fēng)扇與轉(zhuǎn)子表面不均勻積垢。
轉(zhuǎn)子不平衡產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)特征
①振動(dòng)頻率與轉(zhuǎn)頻相等
②振動(dòng)值隨轉(zhuǎn)速增高而加大，與電機(jī)負(fù)載無(wú)關(guān)。
③振動(dòng)值以經(jīng)向?yàn)樽畲?，軸向很小。
當(dāng)?shù)啬_螺絲松動(dòng)時(shí)，電機(jī)的轉(zhuǎn)頻和電機(jī)定子固有頻相近時(shí)，由于轉(zhuǎn)子不平衡共振將產(chǎn)生異常振動(dòng)，造成電機(jī)結(jié)構(gòu)件的破壞和疲勞。
⑹滑動(dòng)軸承由于油膜渦動(dòng)產(chǎn)生振動(dòng)。
產(chǎn)生的原因：
在軸承比負(fù)載較小，軸頸線速度叫高，特別是大型告訴的柔性轉(zhuǎn)子電機(jī)中易發(fā)生，軸承經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期運(yùn)行，間隙變大，或潤(rùn)滑油粘度大，油溫低，軸承負(fù)載輕等互相造成油膜加厚，軸承油膜動(dòng)壓不穩(wěn)定而產(chǎn)生振動(dòng)。
滑動(dòng)軸承油膜滑動(dòng)的特征：
①振動(dòng)頻率略低于轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)頻率的Fr的一半，約為0.42―0.48Fr .
②油膜渦動(dòng)的振動(dòng)是徑向的。
③油膜渦動(dòng)往往是突然出現(xiàn)的，診斷的方法是油膜渦動(dòng)偶，改變油的粘度和溫度振動(dòng)就能減輕和消失。
⑺滑動(dòng)軸承由于油膜振蕩產(chǎn)生振動(dòng)
油膜振蕩產(chǎn)生的原因：
油膜振蕩產(chǎn)生的原因和油膜渦動(dòng)的原因相同，也是油膜動(dòng)壓不穩(wěn)造成的。
當(dāng)轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)頻率增加時(shí)，油膜渦動(dòng)頻率隨之增加，兩者關(guān)系近似保持不變的比值約0.42―0.48之間，當(dāng)轉(zhuǎn)軸的回轉(zhuǎn)頻率達(dá)到其一階臨界轉(zhuǎn)速的2倍時(shí)，隨著 轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)頻率的增加，渦動(dòng)頻率將不變，等于轉(zhuǎn)子的一階臨界轉(zhuǎn)頻，而與轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)頻率無(wú)關(guān)，并出現(xiàn)強(qiáng)烈的振動(dòng)，這種現(xiàn)象為油膜振蕩，產(chǎn)生強(qiáng)烈振動(dòng)的原因是油膜 渦動(dòng)與系統(tǒng)共振，兩者相互激勵(lì)，相互促進(jìn)的結(jié)果。
對(duì)油膜振蕩來(lái)說(shuō)，除了油膜性質(zhì)改變以外，轉(zhuǎn)子不平衡量的增加和地腳螺絲的松動(dòng)都會(huì)誘導(dǎo)油膜振蕩的發(fā)生。
油膜振蕩的特征：
①振蕩頻率等于轉(zhuǎn)子的一階臨界轉(zhuǎn)速，工作轉(zhuǎn)速接近一階臨界轉(zhuǎn)速2倍的大型，告訴柔性轉(zhuǎn)子電機(jī)極易發(fā)生油膜振蕩。
②油膜振蕩是徑向振動(dòng)。
③減少轉(zhuǎn)子不平衡，降低潤(rùn)滑油粘度和提高油溫，能使油膜振蕩消失和減輕。
⑻加工和裝配不良產(chǎn)生振動(dòng)；
產(chǎn)生的原因：
與軸承內(nèi)孔配合的軸頸和軸肩加工不良或由于軸彎曲等原因，使軸承內(nèi)圈裝配后，其中心線與軸中心線不重合，軸承每轉(zhuǎn)一周，軸承受一次交變的軸向力作用，使軸承產(chǎn)生振動(dòng)。
振動(dòng)的特征：
①振動(dòng)幅值以軸向?yàn)樽畲蟆?/p>
②振動(dòng)頻率與轉(zhuǎn)頻相同。
⑼安裝時(shí)，軸線不對(duì)中引起振動(dòng)；
機(jī)組安裝后，電機(jī)和負(fù)載機(jī)械的軸心線應(yīng)該一致相重合，當(dāng)軸心線不重合時(shí)，電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)就會(huì)受到來(lái)自聯(lián)軸器的作**而產(chǎn)生振動(dòng)。不對(duì)中分為3種情況。
①軸心線平行不對(duì)中（偏心不對(duì)中），就是電動(dòng)機(jī)與負(fù)載機(jī)械軸心線雖然平行，但不重合，存在一個(gè)偏心距，隨電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，其軸伸上就受到一個(gè)來(lái)自聯(lián)軸器的一個(gè)徑向旋轉(zhuǎn)力的作用，使電機(jī)產(chǎn)生徑向振動(dòng)，振幅與偏心距大和轉(zhuǎn)速高低有關(guān)，頻率是轉(zhuǎn)頻的2倍。
②軸心線相交不對(duì)中，當(dāng)電動(dòng)機(jī)與負(fù)載機(jī)械軸心相交時(shí)，聯(lián)軸器的結(jié)合面往往出現(xiàn)“張口”現(xiàn)象。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，就會(huì)受到聯(lián)軸器的一個(gè)交變的軸向力作用，產(chǎn)生了軸向振動(dòng)，產(chǎn)生了軸向振動(dòng)，頻率與轉(zhuǎn)頻相同。
③軸心線既相交又偏心的不對(duì)中：
在實(shí)際安裝中，以上兩種不對(duì)中情況往往同時(shí)存在，特征如下：
1、徑向振動(dòng)出現(xiàn)1倍頻，2倍頻振動(dòng)，2倍頻成份大。
2、軸向振動(dòng)出現(xiàn)1倍頻，2倍頻，3倍頻，轉(zhuǎn)子軸向振動(dòng)幅值為徑向振動(dòng)的50%以上。
3、軸心線不重合的偏差越大，振動(dòng)也越大。
4、電動(dòng)機(jī)單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，振動(dòng)消失。
⑽機(jī)械松動(dòng)引起的振動(dòng)
機(jī)械松動(dòng)分為結(jié)構(gòu)件松動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)部件松動(dòng)。
造成松動(dòng)的原因：
①由于安裝不良和長(zhǎng)期磨損，軸承與軸或端蓋孔具有較大間隙或過(guò)量不足。風(fēng)扇和轉(zhuǎn)軸配合松動(dòng)，轉(zhuǎn)子鐵心與軸（或支架）配合松動(dòng)。
②電機(jī)的機(jī)座或軸承安裝不良，底座不平，地腳螺絲不緊等。
③基礎(chǔ)和機(jī)座損壞。
機(jī)械松動(dòng)故障引起振動(dòng)的特征：
①?gòu)较蛘駝?dòng)較大，尤其垂直方向振動(dòng)大。
②有時(shí)含有1/2倍，3/2倍等分?jǐn)?shù)頻分量。
③時(shí)域波形雜亂，有明顯的不穩(wěn)定的非周期信號(hào)。
④軸向振動(dòng)很小或正常。