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电动机振动异常的识别和诊断

工程师
2013-08-19 10:51:12    评分
一直以来,振动检测都是发电机和感应电机状态检测的主要手段,通过分析转子的振动信号来获取设备的诊断信息。引起电动机振动的原因很多,产生振动的部位和振动的特征又各不相同。如果能够把电动机各种故障原因引起的振动特征和有关因素加以研究分析,将有助于电动机振动异常的识别和诊断。


  电动机典型故障分析

  1、转子条断裂或松动等故障

  转子条或段环断裂、转子条与端环接触不良以及转子铁芯短路均产生1倍转速频率的振动及其两侧的极通过频率边带。此外,这些故障常产生转频的二、三、四、五阶段谐波两侧的极通过频率边带。转子条通过频率及其谐波频率两侧的2FL边带说明转子条存在松动或脱开的情况。转子条松动与端环间引起的电弧常显示出很高幅值的2RBPF且伴随2FL边带,但是1RBPF频率的振动增幅不增大。

  转子热弯曲可能导致转子与定子碰磨,产生越来越大的电磁力和不平衡力,生成更多的热量,促使转子更加弯曲。

  转子热弯曲时,转速频率的振值随时间延长而增大,振幅值受定子电流的影响较明显,振动特征类似与转子不平衡。热弯曲故障明显时,同一转子的两侧轴承向1*相位差约180°。同侧轴承轴向的上与下、左与右的相位差为180°。


  2、轴承故障诊断频谱

  轴承故障主要是由于负载过重、润滑不良、加工装配质量不佳、轴电流、异物进入等原因,引起轴承磨损、表面剥落、腐蚀、碎裂、锈蚀胶合等现象。轴承出现故障后,将会引起电动机的异常振动。此外,当电动机转子质量分布不均匀或与拖动负载装置轴心不对中时,转子重心将产生偏移,该重心偏移在转子旋转时会产生单边离心力以及不对称电磁拉力,从而引起转子支撑力的变化,这种变化将导致机械振动,使轴承系统疲劳直至产生各种轴承故障。

  轴承故障有一组独特的故障频率,据此可识别轴承问题。在电流频谱中这些故障频率峰值的存在指示轴承故障,劣化的程度根据这些峰的幅值评估大小。


  3、转子不平衡

  电动机转子质量分布不均匀时,将产生重心偏移,不平衡重量在电动机旋转时产生单边离心力,引起变化的支撑力,产生机械振动。电动机转子失衡原因有下列几种:转子零部件脱落和移位,绝缘收缩造成转子线圈移位、松动、冷却风扇与转子表面不均匀积垢等,以上因素对高速电动机尤为敏感。

  转子不平衡造成的机械振动具有如下的特征:1、振动频率和转速频率相等;2、振动值随着转速增高而加大。但与电动机负载无关;3、振动值以径向为最大、轴向最小。




关键词: 电动机     振动     异常     识别     诊断     转子     产生     故障         

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