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2024-07-24
通常,8極以上大(dà)極數電機不會因為電機(jī)製造質量問題引起振動。振動常見於2~6極電機,那麽電機震動的原因是什麽,如何檢修呢(ne)?
電動機產生(shēng)振動(dòng),會使繞組絕緣和軸承壽命(mìng)縮短,影響滑動軸承的正常潤滑,振動力(lì)促使絕緣縫隙擴大,使外(wài)界粉塵和水分入侵其中,造(zào)成絕緣電阻降低和泄露電流增大,甚至形成絕緣擊穿等事(shì)故。
另外,電動機產生振動,又容易使冷卻器水管振裂,焊接點振開,同時會造成負載機械的損傷,降低工(gōng)件精度,會造(zào)成(chéng)所有遭到振動的機(jī)械(xiè)部分的疲勞,會使地腳螺絲鬆動或斷掉。
電動機振動(dòng)又會造成碳刷和滑環的異常磨損,甚(shèn)至會出現(xiàn)嚴重刷火而燒毀集電環絕緣,電動(dòng)機將產生很大噪音,這種情況一般在直流電機中也時有發生(shēng)。
振動(dòng)產生的原因
主要有(yǒu)三(sān)種情況:
電磁方麵原因;機械方麵原因;機電混合方麵原因。
一、電磁(cí)方麵的原(yuán)因
1、電源方麵:三相電壓不平(píng)衡(héng),三相電動機缺相運行。
2、定子(zǐ)方麵:定子鐵(tiě)心變橢圓(yuán)、偏心、鬆(sōng)動;定子繞組發生斷(duàn)線、接地擊穿、匝間短路、接線錯誤,定子三相電流不平衡。
典型案例:
鍋爐房密封風機電機檢修前發現定子鐵心(xīn)有紅色粉末,懷疑定子鐵心有鬆(sōng)動現象,但不屬於標準大修範圍內的(de)項目,所以未處理,大(dà)修後試轉時電機發生刺耳的尖叫聲(shēng),更換一台(tái)定子後故障排除。
3、轉子故障:轉子鐵心變橢圓、偏心、鬆動。轉子籠條與端環開焊,轉子籠條斷裂,繞線錯誤,電刷接(jiē)觸不良等。
典型案例(lì):
軌枕工段無齒鋸電機(jī)運行中發現電機定子電流來回擺動(dòng),電機振動逐漸增大,根(gēn)據現象判斷電機轉子籠條有開焊和斷裂的可能,電機解體後發現,轉子(zǐ)籠條有7處斷裂,嚴重的2根兩側與端環已全部斷裂,如發現不及時就有(yǒu)可能造成定子燒損的惡劣事故發生。
二(èr)、機(jī)械原因
1、電機本(běn)身方麵
轉(zhuǎn)子不平衡,轉軸彎曲,滑環變形(xíng),定、轉子氣隙不均,定、轉子磁力中心不一致(zhì),軸承故障,基礎安裝不良,機械機構強度不夠、共振,地腳螺絲(sī)鬆動,電機風(fēng)扇損(sǔn)壞。
典型案例:
廠凝結水泵電(diàn)機更(gèng)換(huàn)完上軸承後,電(diàn)機晃動增大,並(bìng)且轉、定子有輕微掃膛跡象,仔細檢查後發現,電機轉(zhuǎn)子提起高度不對(duì),轉、定子磁力中心(xīn)未對上,重新調整推力頭螺絲備帽後,電機振動故(gù)障消除。
跨線吊圈揚電機(jī)檢修後振動一直偏大,並且有逐(zhú)步增大的跡象,在電機落勾的時候發現電機振動仍然(rán)很大,並且軸向有很大的串動,解(jiě)體發現,轉子鐵心鬆動,轉子平衡也有問題,更換備用轉子(zǐ)後故障(zhàng)消除,原(yuán)有轉子返廠(chǎng)修理。
2、與聯軸器配合方麵
聯(lián)軸器損壞,聯(lián)軸器連接不(bú)良,聯軸器找中心不準,負載機(jī)械不平衡,係統共振(zhèn)等。聯動部分軸係不對中,中心線不重合(hé),定心不(bú)正(zhèng)確。這種(zhǒng)故障產生(shēng)的原因主要是安裝過程中(zhōng),對中不良、安裝不當造(zào)成的。
還有(yǒu)一種情況,就是有的聯動部分中心線在冷態時是重(chóng)合(hé)一致(zhì)的,但運行一段時(shí)間後由於轉子支點,基礎等變(biàn)形(xíng),中心線又被破壞(huài),因而產生振動(dòng)。
典型案例:
a、循環水泵(bèng)電機(jī),運行中振動一直偏大,電機檢查無任何問題,空載也一切正常,水(shuǐ)泵班認為電機運轉正常,最終檢查出電機找正中心差太多,水泵班從新(xīn)進行(háng)找正後(hòu),電(diàn)機振動消除。
b、鍋爐房引風機在更換皮帶輪後,電機試運行時產生振動同時電機三相電流增大,檢查所有電路和(hé)電(diàn)器元件沒有問題最後發(fā)現皮帶輪不合格,更換後電機振(zhèn)動消除,同時電機(jī)的三相電流也恢複正常。
三、電機混合原(yuán)因
1、電(diàn)機振動往往是氣隙不勻,引起單(dān)邊電磁拉力,而單邊電磁(cí)拉力又使氣隙進一步增大,這(zhè)種機電(diàn)混合作用表現為電機振(zhèn)動。
2、電機軸向串動(dòng),由於轉子本(běn)身重(chóng)力或安裝(zhuāng)水平以及磁力中心(xīn)不對,引起的(de)電磁拉力,造成(chéng)電機軸向串動,引起電機振動加大,嚴重(chóng)情況下發生軸磨瓦根,使軸瓦溫度迅速升高。與電機相聯的齒輪(lún)、聯軸器有毛病。這種故障主要(yào)表現為齒輪咬合不良,輪(lún)齒磨損嚴重,對輪潤滑不良,聯軸器歪斜、錯位,齒式聯軸器齒形、齒距不對、間隙(xì)過(guò)大或磨損嚴重,都會造成一定的振動。
電機本身結構的缺陷和安裝的問題。這種(zhǒng)故障主(zhǔ)要(yào)表現為軸頸橢圓,轉軸彎(wān)曲,軸與軸瓦間間隙過大或過小,軸承座(zuò)、基礎板、地基的某(mǒu)部分乃至整(zhěng)個電機安裝基礎的剛度不夠,電機與基礎板之間固定不牢,底腳螺栓鬆動,軸承座與基(jī)礎(chǔ)板之間鬆動等(děng)。而軸與軸瓦間間隙(xì)過大或過小(xiǎo)不僅可以造成振動還可使(shǐ)軸瓦的潤滑和溫度產生異常。
3、電機拖動的負載傳導振動
典型案例:
汽輪發電機的(de)汽輪機振動,電機拖動的風機、水泵振動,引起(qǐ)電機(jī)振動。
如何查找振動原因
1、電動機未停機之前,用測振表檢查各部振動情況,對於振動較大的(de)部 位(wèi)按垂直水平軸向三個方向詳細測試振動數值,如果(guǒ)是地腳螺絲鬆動或(huò)軸承端蓋螺絲(sī)鬆(sōng)動,則(zé)可直接緊固,緊固後再測其振動大(dà)小,觀察(chá)是否有消除或減輕,其次要檢查電源三相電壓是否平衡,三相熔(róng)絲是否有燒斷現象,電動機的單相運行不僅可以引起振動,還會使電機的溫度迅速(sù)上升,觀察電流表指針是否來回擺動,轉子斷(duàn)條時就(jiù)出現電流擺動現象(xiàng),最後檢查電機(jī)三相電流是否平衡,發現(xiàn)問題(tí)及時(shí)與運行人員聯係停止(zhǐ)電機運行,以免(miǎn)將電機燒損。
2、如果對表麵(miàn)現象處理後,電機振動未解決,則繼續斷開電源,解開聯軸器,使電機與之相連的負載機械分離,單轉電機。
如果電機本身不振動,則說明振源是聯軸器沒找正(zhèng)或(huò)負載機械引起的,如果電(diàn)機振動,則說明電(diàn)機本身有問題,另外還可以采取斷電(diàn)法來(lái)區分是電氣原因,還是機械原因,當停電瞬間(jiān),電動機馬上不振動或振動減輕,則說明是電氣原因,否則是機械故障(zhàng)。
針對故障(zhàng)原因進行檢修
1、電氣原因的檢修:
首先是測定定子三相直流電阻是否平衡,如不平衡,則說明定子連線(xiàn)焊接部位(wèi)有開焊現象,斷開繞組分(fèn)相進行查找,另外繞組是(shì)否存在匝間短路現(xiàn)象,如故障明顯可以從絕緣表麵看到燒焦痕跡,或用儀器測量定子繞組,確認匝間短路後,將電機繞組重新下線。
典型案例:
水泵電機,運行(háng)中電機不僅振動(dòng)大軸承(chéng)溫度也(yě)偏高小修(xiū)試驗發(fā)現電機直流電阻不合格,電機定子繞組有開焊現象,用(yòng)排除(chú)法將(jiāng)故障(zhàng)找到(dào)消除後,電機運行一(yī)切正常(cháng)。
2、機械原因(yīn)的(de)檢修:
檢查氣隙是(shì)否均勻(yún),如果測量值超標,重(chóng)新調整氣隙。檢(jiǎn)查軸(zhóu)承,測量軸承(chéng)間隙,如不(bú)合格更(gèng)換新軸承,檢查鐵心變(biàn)形和鬆(sōng)動情況,鬆動的鐵心可用(yòng)環氧樹脂膠粘接灌實,檢查轉(zhuǎn)軸,對彎曲的轉軸進行補焊重新(xīn)加工或直接直軸,然後對轉子做平衡試驗。
3、負載機械部分的檢修:
如果電機本身也沒有問題,那麽引起故(gù)障的原因是連接部分造成的,這時要(yào)檢查電機的(de)基礎(chǔ)水平麵,傾斜度、強(qiáng)度,中心找正是否正確,聯(lián)軸器是否損壞,電(diàn)機軸(zhóu)伸繞度(dù)是否符合要求(qiú)等。
處理電機(jī)振動(dòng)的(de)步驟
1、把電機和(hé)負載脫開,空試電機,檢測振動值。
2、檢查電機底(dǐ)腳(jiǎo)振動值,依據國標GB10068-2006,底腳板處的振動值不得大(dà)於軸承相應位置的25%,如超(chāo)過此數值說明電機基礎不(bú)是剛(gāng)性基礎。
3、如四(sì)個底腳隻有一(yī)個或對角兩個振動超標,鬆開地腳螺栓,振動就會合格,說明該底腳下墊得不實,地腳(jiǎo)螺栓緊(jǐn)固後(hòu)引起機座(zuò)變形產生振(zhèn)動,把底腳墊實,重新找正對中,擰(nǐng)緊地腳螺栓。
4、把基礎(chǔ)上四個地腳螺栓全緊固,電機的振動值仍然超標,這時檢查軸伸上裝(zhuāng)的聯軸器是否和(hé)軸肩靠平了,如(rú)不平,軸伸上多餘的鍵產生的激振力會引起電機水平振動超標。
這種情況振動值超得不會太多,往往(wǎng)和主機對接後振動值能下降,應說服用戶使用,二極電機在出廠試驗時根據GB10068--2006在軸(zhóu)伸鍵(jiàn)槽內裝在半鍵(jiàn)。多餘的鍵就不會(huì)額外增加(jiā)激振力。如需處理,隻需(xū)把多餘的鍵截去多出長度的一般即可。
5、如電機空試振動不超標(biāo),帶上負載振動超標,有兩種原因:一種是找正偏差較大;另一種是主機的旋轉部件(轉子)的殘(cán)餘不平衡量和電(diàn)機轉子的殘餘不平衡(héng)量所(suǒ)處相(xiàng)位重疊,對接後整個軸係在同一位(wèi)置的(de)殘(cán)餘不平(píng)衡量大(dà),所產生的激(jī)振動力大引起振動。這時,可以把聯軸器脫開,把兩(liǎng)個聯軸器中的(de)任一個旋轉180℃,再對接試機,振動會下降。
6、振動振速(烈度)不超標,振動加(jiā)速度超標,隻能更換軸承。
7、二極大功率電機的轉子由於(yú)剛性差,長時間不用轉子會變形,再轉時可能會振動,這是(shì)電(diàn)機保管不善(shàn)的原因,正常情況(kuàng)下,二極電機儲存期間。每隔15天要對電機盤車,每(měi)次盤(pán)車至少轉動8圈以上。
8、滑動軸承的(de)電機振動和軸瓦的裝配質量有關,應檢查軸瓦是否有高(gāo)點,軸瓦的進油是否夠、軸(zhóu)瓦緊力、軸瓦間隙、磁(cí)力中心線是否合適。
9、一般情況下,電機振動的原因,可以從三個方向的振動值大小做簡單的判斷,水平振動大,轉子不平衡;垂直振動大,安裝基礎不平不好;軸(zhóu)向振(zhèn)動大,軸承裝(zhuāng)配質量差。
這隻是簡單判斷,要根據現場情況(kuàng),結(jié)合以上所述的因素綜合考慮,查找振動的真實(shí)原因。
10、Y係列箱式電機的振動應特別注意軸向振動,如(rú)軸向振動大於徑向振動,對電機(jī)軸承的危害極大,會引起抱軸事故。
要(yào)注意觀察軸承溫度,如定位軸(zhóu)承比非定位軸承升溫速度快,應立即停機。這是因為機座的(de)軸(zhóu)向剛度不夠引起的(de)軸向(xiàng)振動,應加固機(jī)座。
11、轉子(zǐ)經動平衡後,轉子的殘餘不平衡量已(yǐ)經固化在轉子上,不會改變,電機本身的(de)振(zhèn)動也不(bú)會隨著地點、工況的變化而變(biàn)化,在用戶現場(chǎng)是能處理好振動問題的。
一般情況下,檢修電機不需要對電(diàn)機再做動平衡校驗,除(chú)了極特別的情況,如柔性(xìng)基礎、轉子變形等,須做現場動平衡或返廠處理。
(來源:技成培訓)