立式高压电机振动故障分析与处理郝元 发表时间：2018-01-10T10:05:54.933Z 来源：《电力设备》2017年第27期作者：郝元林享[导读] 摘要：某电厂两台立式高压电机在调试期间，非驱动端轴承径向振动严重超标，多次调整后无明显好转。 （福建福清核电有限公司福建福清 350318）摘要：某电厂两台立式高压电机在调试期间，非驱动端轴承径向振动严重超标，多次调整后无明显好转。经测试分析表明故障为螺栓虚脚及底板结构缺陷等所致。通过消除虚脚及添加减振垫片等方法，最终消除振动故障，为同类机组振动故障处理提供了参考。 关键词：立式高压电机；振动故障；螺栓虚脚；底板缺陷；减振垫片 Abstract:During commissioning of two vertical and high-voltage motors in a power plant, the radial vibrations of the motor non-driving end bearings are found undue. The faults keep the same after being extensively debugged. Through spot tests and analyses, the authors consider the faults are due to the bolt-gap and foundation-plate flaw. By the way of eliminating bolt-gaps and adding damper shims, the vibration faults are removed finally. The methods in the paper can be adopted in other vibration troubleshooting situations. Keywords：Vertical and High-voltage Motor; Vibration Fault; Bolt-gap;Foundation-plate Flaw; Damper Shim 观察表3，可知供货商C版文件（现行采用）的力矩值较小，可能导致电机紧固不足产生松动，从而导致振动故障。 为此，将上述连接板螺栓和地脚螺母力矩增大至供货商A版文件要求重新紧固（M20螺栓保持C版要求）。对电机试车，最大振动值却升至7.8mm/s。由此，排除了螺栓力矩不足的因素。之后，将上述螺栓力矩值减小至供货商C版文件要求，此时最大振动值降低至5.5mm/s （仍超标）。 为进一步探究故障原因，确定先从力矩较小便于施工的电机机座螺栓着手，适当减小紧固力矩（前已验证振动值随螺栓力矩增大而增大），检查振动变化情况。 起动电机A后，将一颗机座螺栓力矩从345N?m减小为100N?m，电机最大振动降为2.7mm/s。然后按该方法处理邻近第二颗螺栓，最大振动变为2.0mm/s。依次处理完最后一颗螺栓后，最大振动降为1.6mm/s。 上述轴承振动值随螺栓力矩增大（减小）而显著增大（降低）的现象比较符合螺栓虚脚或基础缺陷等导致的振动故障特征。综合前述分析，判断电机振动故障原因是螺栓虚脚或电机底板结构缺陷。 3电机振动故障处理 3.1电机A振动故障处理 3.1.1处理过程 现已得出机座螺栓虚脚是导致振动超标的因素，则采取打百分表法测量出电机座的虚脚情况，然后通过添加不锈钢垫片予以消除。主要过程如下： 1)标点。将两法兰面分别等分为若干测量点并标记（两法兰面的测量点应在法兰就位时重叠）； 2)架表。架百分表于电机联轴器上并将指向电机座法兰面，然后将电机轴盘车一周记录各测量点的表值。测连接板法兰面虚脚时同理。 3)计算。将电机座法兰和连接板法兰重叠位置的测量点数值分别求代数和Xi，若其中最大值为Xmax，则任一测量点的虚脚（间隙）值Xj。 Xj=Xmax—Xi 4)垫实。根据计算的虚脚值，添加对应厚度（Xj）的垫片。 将电机正确就位后再用塞尺检验，若仍有间隙须补偿，最后将所有螺栓按要求正确紧固。 3.1.2效果验证 为避免不锈钢冷却水管道的应力干扰前述调整结果，将冷却器法兰处更换为橡胶软管后对电机试车，检查最大振动降至1.4mm/s（合格）。然后将橡胶软管换成正式不锈钢管，最大振动增加至3.8mm/s（超标）。分析原因是在消除虚脚过程中，电机位置移动导致冷却器进出口法兰偏移，将冷却水管道连接后，冷却水管道对电机施加过大应力而导致振动增大。 为此，采取以下步骤消除管道应力：拆卸冷却水管道，先将不锈钢冷却水管道连接至冷却器法兰上，再连接好另一端法兰。再次对电机空载试车，非驱动端轴承最大振动降为1.8mm/s。 至此，消除机座螺栓虚脚后，电机A空载振动值合格。 3.2电机B振动故障处理 3.2.1处理过程 参照电机A消除故障的方法处理电机B，振动故障始终无法消除，且无论冷却水管为不锈钢管或橡胶软管，振动值均超标，甚至一度达到11.3mm/s，显示了电机B振动故障的复杂性。 据前文分析，判断电机B存在底板结构缺陷。为此，吊出电机B，检查电机底板等。 检查得出如下两点可能导致振动超标的因素： 1)法兰翘边。检查发现连接板在与电机座配合的法兰面、基础板与连接板配合的法兰面均存在一圈最大0.10mm的翘边，测量电机法兰面平面度合格（如图4示）。测量得电机连接板水平度为0.15mm/m，稍高于0.10mm/m的标准值，但据现场经验该微差不至于造成振动故障。
电动机三种典型振动故障的诊断 1 引言 某造纸厂一台电动机先后出现了三种典型的振动故障: (1) 基础刚性差; (2) 电气故障; (3) 滚动轴承损坏。 现将诊断分析及处理过程进行简单的描述和总结: 此电动机安装于临时混凝土基础上，基础由四根混凝土支柱支撑于二楼楼板横梁上，基础较为薄弱。电动机运行时振动较大，基础平台上感觉共振强烈。没有发现其他异常。 电动机结构型式及技术参数如下: 三相绕线型异步电动机 型号:yr710-6 额定功率:2000kw 额定转速:991r/min 工作频率:50hz 额定电压:10kv 极数:6 滚动轴承:联轴节端nu244c3; 6244c3 末端: nu244c3 (fag) 针对本电动机的特点,采用entek data pactm 1500数据采集器＋9000a-lbv加速度传感器; enmoniter odyssey软件进行振动数据的采集和分析: 2 电动机基础刚性弱的诊断过程 2001年8月21日，采用entek data pactm 1500数据采集器对此电动机进行测试。首先，
断开联轴节，进行电动机单试。测量电动机两端轴承座处水平、垂直、轴向三个方向的振动速度有效值(mm/s rms)、振动尖峰能量(gse)幅值及频谱;测量电动机地脚螺栓、基础、基础邻近台板各点及台板下支撑柱上各点的振动位移峰峰值(μm p-p); 测量电动机两侧轴承座 水平、垂直方向的工频(1×n)振动相位角。将电动机断电，采集断电瞬间前后电动机振动频谱瀑布图。 之后，重新找正对中，带负荷运行进行测试，测试内容同上。 测点位置如图1所示;对电动机基础、地脚螺栓及台板各点振动幅值进行测量的数据如图2、图3所示。 图1 图2 振动数据侧视图
电机振动噪音的原因及解决措施 电机振动噪音的原因及解决措施一般评估电动机的品质除了运转时之各特性外，以人之五感判断电机振动及电机振动噪音的情形较多。而电动机产生的电机振动电机振动噪音，主要有： 1、机械电机振动电机振动噪音，为转子的不平衡重量，产生相当转数的电机振动。 2、电动机轴承的转动，正常的情形产生自然音，精密小型电动机或高速电动机情形以外，几乎不会有问题。但轴承自然的电机振动与电动机构成部材料的共振，轴承的轴方向弹簧常数使转子的轴方向电机振动，润滑不良产生摩擦音等问题产生。 3、电刷滑动，具有电刷的DC电动机或整流子电动机，会产生电刷的电机振动噪音。 4、流体电机振动噪音，风扇或转子引起通风电机振动噪音对电动机很难避免，很多情形左右电动机整体的电机振动噪音，除风扇的叶片或铁心的齿引起气笛音外，也有必要注意通风上的共鸣。 5、电磁的电机振动噪音，为磁路的不平衡或不平衡磁力及气隙的电磁力波产生之电机振动噪音，又磁通密度饱和或气隙偏心引起磁的电机振动噪音。一、机械性电机振动的产生原因与对策 1、转子的不平衡电机振动 A、原因： ·制造时的残留不平衡。
·长期间运转产生尘埃的多量附着。 ·运转时热应力引起轴弯曲。 ·转子配件的热位移引起不平衡载重。 ·转子配件的离心力引起变形或偏心。 ·外力（皮带、齿轮、直结不良等）引起轴弯曲。 ·轴承的装置不良（轴的精度或锁紧）引起轴弯曲或轴承的内部变形。 B、对策： ·抑制转子不平衡量。 ·维护到容许不平衡量以内。 ·轴与铁心过度紧配的改善。 ·对热膨胀的异方性，设计改善。 ·强度设计或装配的改善。 ·轴强度设计的修正，轴联结器的种类变更以及直结对中心的修正。 ·轴承端面与轴附段部或锁紧螺帽的防止偏靠。 2、轴承之异常电机振动与电机振动噪音 A、原因： ·轴承内部的伤。 ·轴承的轴方向异常电机振动，轴方向弹簧常数与转子质量组成电机振动系统的激振。
电机噪音分析 电机 1引言 噪声是由物体的振动产生的，再通过空气或其它弹性介质才能传播到人的耳朵。它由很多杂乱无章的单调声音混合而成。其中20Hz～20000Hz是人们耳朵可以听到的频率。低于20Hz的波叫次声波，高于20000Hz的波叫超声波。 噪声直接影响人们的身体健康，太强或长时间噪声，会使人十分痛苦、难受，甚至使人耳聋或死亡。噪声是现代社会污染环境的三大公害之一。为了保障人民的身体健康，国际标准化组织（ISO）规定了人们容许噪声的标准，如表1。 表1 每天最长工作时间（h）8 4 2 - 噪声dB(A) 85 93 96 115(最大） 电机是产生噪声的声源之一，电机又在家庭、商业、办公室以及工农医等行业广泛而大量地应用着，与人民的生活密切相关。随着社会的进步，人们对污染环境的噪声提出了越来越高的要求与限制，尤其对与人们密切接触的家用电器更是如此。这方面，先进国家尤其重视。我国政府历来重视人民的健康，对限制噪声不遗余力。表2是我国产品标准规定的部分家用电器的噪声限值。 表2我国部分家用电器的噪声限值dB(A） 电冰箱（250升以下）洗衣机吸油烟机电磁灶吸尘器洗衣机镇流器空调器（2500W、分体式） 52 75 75 50 84 72 35 45 因此，尽量降低电机的噪声，生产低噪声的电机，给人们创造一个舒适、安静的环境是每个设计者与生产者的职责。 2电机噪声的分类 根据电机噪声产生的不同方式,大致可把其噪声分为三大类: ①电磁噪声；②机械噪声；③空气动力噪声。 3电磁噪声 电磁噪声主要是由气隙磁场作用于定子铁芯的径向分量所产生的。它通过磁轭向外传播，使定子铁芯产生振动变形。其次是气隙磁场的切向分量，它与电磁转矩相反，使铁芯齿局部变形振动。当径向电磁力波与定子的固有频率接近时，就会引起共振，使振动与噪声大大增强，甚至危及电机的安全。 根据麦克斯韦定律，气隙磁场中单位面积的径向电磁力按下式计算： 式中：B——气隙磁密 θ——机械角位移 μ0——真空磁导率 由于定、转子绕组中存在着主波磁势与各次谐波磁势，它们相互作用可以产生一系列的力波。 3.1主波磁场产生的力波 主波磁场B1所产生的径向力波为：Pr1=P0+P1，式中，是径向力的不变部分，它均匀作用于圆周上，使定子铁芯受到压缩应力。不变部分不会产生振动与噪声。P1=P0cos(2pθ-2ω1t-2θ0)，其中p主波的极对数，ω1—主波的角速度，θ0—初相角。P1是径向力波的交变部分，这个力波的角频率是2ω1，即2倍的电源频率，它使定、转子产生2倍电源频率的振动与噪声。它的强度与气隙磁密的平方成正比。这在两极的大容量电机中，容易产生较大的影响，而在一般情况下，由于它的频率较低，其影响不显著。 3.2谐波磁场产生的力波 谐波磁场产生的力波所引起的振动与噪声，一方面与该力波的幅值大小有关，也与力波的次数有
编号：SM-ZD-75861 电机常见的振动故障原因Organize enterprise safety management planning, guidance, inspection and decision-making, ensure the safety status, and unify the overall plan objectives 编制：____________________ 审核：____________________ 时间：____________________ 本文档下载后可任意修改
电机常见的振动故障原因 简介：该安全管理资料适用于安全管理工作中组织实施企业安全管理规划、指导、检查和决策等事项，保证生产中的人、物、环境因素处于最佳安全状态，从而使整体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。 一般来讲，电机振动是由于转动部分不平衡、机械故障或电磁方面的原因引起的。 一、转动部分不平衡主要是转子、耦合器、联轴器、传动轮（制动轮）不平衡引起的。 处理方法是先找好转子平衡。如果有大型传动轮、制动轮、耦合器、联轴器，应与转子分开单独找好平衡。再有就是转动部分机械松动造成的。如：铁心支架松动，斜键、销钉失效松动，转子绑扎不紧都会造成转动部分不平衡。 二、机械部分故障主要有以下几点： 1、联动部分轴系不对中，中心线不重合，定心不正确。这种故障产生的原因主要是安装过程中，对中不良、安装不当造成的。还有一种情况，就是有的联动部分中心线在冷态时是重合一致的，但运行一段时间后由于转子支点，基础等变形，中心线又被破坏，因而产生振动。 2、与电机相联的齿轮、联轴器有毛病。这种故障主要表
改善无刷电机电磁力矩产生的振动和噪声 1、斜槽：使铁心槽斜置、使磁钢或充磁呈倾斜状； 2、减小磁极间隙变化：对铁心磁极的端部进行直线或者圆弧状切割，使间隙尽量变宽； 3、使磁感应正弦波化：采用中间厚两边薄鱼糕状磁钢，使充磁波形正弦波化。磁钢极向异性化。 4、磁极的宽度和间隔变化：改变铁心极或者磁钢极幅度和间隔，使端部的影响平均化； 5、高频化：增加沟数，提高变化频率，使影响程度减小； 插入辅助沟、抵消槽的影响：绕线槽会造成磁场能量的变化，用插入辅助沟的方法来抵消这种影响； 6、槽和磁极相互配合：选择磁场能量变化少的槽数和磁极数； 7、铁心平滑化：如果采用无槽的空心绕线，从原理上讲可以彻底清除磁反应力矩。 控制器造成（控制器为正弦波驱动） 1、位置检测器的局限性：这主要归于数字轴编码器所提供的位置 信息有限分辨率。因为编码器是一个比较昂贵的部件，这就需要使用可能的最低方案来减少成本。一些运行要求可能需要使用特定种类的编码器，比如霍尔效应类型，它仅能提供比较低的分辨率。这样，这种局限性可能很容易变成永磁驱动系统的量化错误的主要来源，相对于诸如和有限CPU字长及A/D转换器的分辨率等量化错误，它会产生一个更大的转矩波动； 2、计算的错误：这主要归于有限的CPU字长。CPU字长在变量 和参数控制中会引起离散化的错误。另外，逻辑控制中的计算使得上面的错误得以传输和积累。最后结果会使控制电压或电流偏离理想的正弦值，从而导致转矩波动。 3、非完美的电流检测：理想的电流检测器一般是不存在的，所有 电流检测器都有固有的偏差并会产生偏离错误。因为磁场定位控建立在电流反馈，所以任何的电流检测错误都会直接影响转矩的性能。定量分析这种影响五一会对启动器的设计带来很大的益处。 4、PWM开关：这主要是因为使用一个PWM逆变器来产生正弦 波形的局限性。由PWM开关产生的电流会有一个和开关频率相应的高频纹波。高频纹波电流和电机的反电动势相互作用，从而产生一个高频转矩波动。另外，非同步的PWM频率和基波频率部分在转矩中会导致非周期的谐波，在开关和基波频率之间有一个相对比较低的比率时，这可能变得相当可观。
水轮发电机组振动原因 分析 集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-
水轮发电机组振动原因分析水轮发电机组的振动问题与一般动力机械的振动有一定差异,除了机器本身转动或固定部分引起的振动外,尚需考虑发电机的电磁力以及作用于水轮机过流部分的流动压力对系统及其部件振动的影响。在机组运转的状态下,流体—机械—电磁三部分是相互影响的。例如,当水流流动激起机组转动部分振动时,在发电机转子与定子之间会导致气隙不对称变化,由此产生的磁拉力不平衡也会造成机组转动部分的振动,而转动部分的运动状态出现某些变化后,又会对水轮机的水流流场及发电机的磁场产生影响。因此,水轮机的振动是电气、机械、流体等多种原因引起的。可见,完全按照这三者的相互关系来研究系统的振动是不够的。鉴于问题的复杂性,将引起水轮机组振动原因大致分为机械、水力、电气三方面的因素来研究,为水电厂生产管理、运行、检修人员提供参考意见,以便制定出相应的预防和消振措施。 1水轮发电机组振动的危害振动是旋转机械不可避免的现象,若能将其振幅限制在允许范围内,就能确保机组安全正常运行。但较大振动对机组安全是不利的,会造成如下危害:
ａ)使机组各连接部件松动,使各转动部件与静止部件之间产生摩擦甚至扫膛而损坏; ｂ)引起零部件或焊缝的疲劳、形成并扩大裂缝甚至断裂; ｃ)尾水管低频压力脉动可使尾水管壁产生裂缝;当其频率与发电机或电力系统的自振频率接近时,将发生共振,引起机组出力大幅度波动,可能会造成机组从电力系统中解列,甚至危及厂房及水工建筑物。下面简单介绍几起天桥水电厂机组振动引起的事故,以便从中了解机组振动的起因。 ａ)20世纪80年代初,天桥水电站多次发生因振动摆度过大而引起的设备损坏事故。1980年8月3号机由于上导轴承摆度大导致4个上导瓦背垫块断裂;1982年10月3号机发生发电机扫膛严重事故,上导瓦架与上机架固定螺栓8只中的5只被剪断,1只定位销剪断、瓦架变形。上机架振幅达022ｍｍ,水导轴承处振幅达020ｍｍ。水轮机轴与发电机大轴法兰联接处摆度为074ｍｍ,后经测量分析为机组轴承中心不正,发电机转子外圆度超标,空气间隙不匀等原因所致。
内部编号：AN-QP-HT811 版本/ 修改状态：01 / 00 The Production Process Includes Determining The Object Of The Problem And The Scope Of Influence, Analyzing The Problem, Proposing Solutions And Suggestions, Cost Planning And Feasibility Analysis, Implementation, Follow-Up And Interactive Correction, Summary, Etc. 编辑：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 电机振动噪音的原因及解决措施通用 范本
电机振动噪音的原因及解决措施通用范 本 使用指引：本解决方案文件可用于对工作想法的进一步提升，对工作的正常进行起指导性作用，产生流程包括确定问题对象和影响范围，分析问题提出解决问题的办法和建议，成本规划和可行性分析，执行，后期跟进和交互修正，总结等。资料下载后可以进行自定义修改，可按照所需进行删减和使用。 电机振动噪音的原因及解决措施一般评估电动机的品质除了运转时之各特性外，以人之五感判断电机振动及电机振动噪音的情形较多。而电动机产生的电机振动电机振动噪音，主要有： 1、机械电机振动电机振动噪音，为转子的不平衡重量，产生相当转数的电机振动。 2、电动机轴承的转动，正常的情形产生自然音，精密小型电动机或高速电动机情形以外，几乎不会有问题。但轴承自然的电机振动与电动机构成部材料的共振，轴承的轴方向弹
机力冷却塔风机电机振动原因分析及处理 The manuscript was revised on the evening of 2021
机力冷却塔风机电机振动原因分析及处理 刘明义 （神华河北国华定洲发电有限责任公司，定州073000） 摘要：介绍了某电厂公用开冷水机力冷却塔风机电机出现振动劣化后，专业振动监测人员通过频谱分析对其进行的分析判断，以及后续振动处理情况。 关键词：振动频谱软地脚 01 Mechanical Cooling Tower Fan Motor Vibration Reason Analysis and Processing LIU Ming-yi (Shenhua Hebei Guohua Dingzhou Power Generation ，Dingzhou 073000，China) Abstract：Introduction of a power plant utility running water 01 mechanical cooling tower fan motor vibration deterioration, professional vibration monitoring personnel through the frequency spectrum analysis to carry on the analysis judgment, and follow-up vibration treatment. Key words：Vibration；Frequency spectrum；Soft foundation 1、前言： 某电厂2×660MW发电机组为空冷机组，设计有3台公用开冷水机力冷却塔风机，配置电机型号YD315L1-8/4-W，功率110KW，转速715/1425r/min。投产初期，01机力冷却塔风机电机振动就比其它两台电机略大，但没有超标。2010年5月份，01机力冷却塔风机电机振动出现上升趋势，机务、电气人员现场检查后，都认为不是自己专业设备的原因。在此情况下，专业振动监测人员用爱默生2130测试仪对01机力冷却塔风机电机进行了现场数据采集，给出科学分析，最终得到解决。
电机振动十大原因，查找检修得看这些具体案例 电机振动的原因很多，也很复杂。8极以上大极数电机不会因为电机制造质量问题引起振动。振动常见于2--6极电机，GB10068-2000，《旋转电机振动限值及测试方法》规定了在刚性基础上不同中心高电机的振动限值、测量方法及刚性基础的判定标准，依据此标准可以判断电机是否符合标准。 电动机振动的危害 电动机产生振动，会使绕组绝缘和轴承寿命缩短，影响滑动轴承的正常润滑，振动力促使绝缘缝隙扩大，使外界粉尘和水分入侵其中，造成绝缘电阻降低和泄露电流增大，甚至形成绝缘击穿等事故。另外，电动机产生振动，又容易使冷却器水管振裂，焊接点振开，同时会造成负载机械的损伤，降低工件精度，会造成所有遭到振动的机械部分的疲劳，会使地脚螺丝松动或断掉，电动机又会造成碳刷和滑环的异常磨损，甚至会出现严重刷火而烧毁集电环绝缘，电动机将产生很大噪音，这种情况一般在直流电机中也时有发生。 电动机振动的十个原因 1.转子、耦合器、联轴器、传动轮（制动轮）不平衡引起的。 2.铁心支架松动，斜键、销钉失效松动，转子绑扎不紧都会造成转动部分不平衡。 3.联动部分轴系不对中，中心线不重合，定心不正确。这种故障产生的原因主要是安装过程中，对中不良、安装不当造成的。 4.联动部分中心线在冷态时是重合一致的，但运行一段时间后由于转子支点，基础等变形，中心线又被破坏，因而产生振动。 5.与电机相联的齿轮、联轴器有故障，齿轮咬合不良，轮齿磨损严重，对轮润滑不良，联轴器歪斜、错位，齿式联轴器齿形、齿距不对、间隙过大或磨损严重，都会造成一定的振动。 6.电机本身结构的缺陷，轴颈椭圆，转轴弯曲，轴与轴瓦间间隙过大或过小，轴承座、基础板、地基的某部分乃至整个电机安装基础的刚度不够。 7.安装的问题，电机与基础板之间固定不牢，底脚螺栓松动，轴承座与基础板之间松动等。 8.轴与轴瓦间间隙过大或过小不仅可以造成振动还可使轴瓦的润滑和温度产生异常。 9.电机拖动的负载传导振动，比如说电机拖动的风机、水泵振动，引起电机振动。 10.交流电机定子接线错误、绕线型异步电动机转子绕组短路，同步电机励绕组匝间短路，同步电机励磁线圈联接错误，笼型异步电动机转子断条，转子铁心变形造成定、转子气隙不均，导致气隙磁通不平衡从而造成振动。
电动机的噪声和振动 电机类2007-06-18 22:02:51 阅读140 评论0 字号：大中小订阅 通常电动机的噪声和振动是同时发生的。电动机噪声包括通风噪声、电磁噪声和机械振动噪声。由于电动机修理操作不当。造成电机修理后的噪声和振动增大。原因如下： 电机修理后的噪声和振动增大引起原因 一、机械方面引起： 1、转子固定键未拧紧，有松动现象。 2、未做风扇静平衡，或做的精度不够。 3、转子不平蘅，未做静、动平衡检查。 4、定、转子铁心变形。 5、转轴弯曲，定、转子相擦。 6、地脚固定不稳，安装不正，不牢固。 7、铁心及铁心齿压板松动。 8、零部件加工不同心，装配公差不合理。 9、电动机组装和安装质量不好。 10、端盖、轴承盖螺丝未拧紧，或装偏。 二、电磁方面引起的： 1、三相绕组不平蘅。 2、绕组有短路或断路故障。 3、电刷接触不好，压力过大、过小。刷质不合要求。 4、断笼或端环开裂，松动。 5、改极时，定、转子槽数配合不适合。 6、集电环的短接片与短路环接触不稳定。 7、电源供电质量不好，三相不平蘅，有高次谐波等等。 三、风方面引起： 1、风扇有缺陷或损坏，如掉叶、变形、风扇不平衡产生噪声合振动。 2、风扇在轴上固定不牢固。 3、风罩与风叶之间的间隙不合适，过小或偏斜。 4、风路局部堵塞。 三种噪声简易鉴别方法
一、通风噪声鉴别法： 1、去掉风扇或堵住风口，让电机在无通风气流情况下运转，这时如果电动机噪声消失或显著减弱，则说明是通风噪声引起的。 2、变测量噪声的位置进行鉴别，因为以通风噪声为主的电动机，在电动机进口处和风扇附近处噪声最强。 3、磁噪声和机械噪声有时不稳定，时高时低，而通风噪声通常是稳定的。 4、用外径和型式不同的风扇，在不同转速下试运转，如果电动机噪声有明显差别，则说明电动机噪声主要是通风噪声引起的。 5、械噪声或电磁噪声较大的电动机，往往振动也大，但通风噪声与电动机振动关系不大。 二、机械噪声鉴别法： 1、机械噪声与外施电压大小和负载电流无关。 2、如果噪声不稳定，时高时低，那就是机械噪声，因为通风噪声是稳定的。 四、电磁噪声鉴别法：电磁噪声大小随磁场强弱、负载电流大小以及转速高低而变，利用这个特征，可采取下面办法进行鉴别。 1、突然断电法：由于机械惯性比电磁过渡过程慢得多，突然断电，无电磁因素影响，这是电动机转速几乎不变。如果这是电动机噪声突然消失或显著降低，可断定是电磁原因产生得噪声。 2、改变电压法：由于异步电动机转速随电压变化不大，当改变电压时，机械噪声和通风噪声基本不变，但电磁噪声随电压变化很大。 3、对拖法：用一台低噪声电动机拖动有噪声得被试电动机，这是噪声降低消失，则说明被拖动得电动机噪声是电磁噪声。 4、如果电磁噪声是因绕组不对称，匝间短路等缺陷引起，则三相电流不平蘅，如因转子断笼或绕线转子三相绕组不对称引起，则定子电流有波动。 解决噪声和振动的修理措施 一、降低机械方面引起的噪声的措施： 1、紧固所有装配件上的紧固螺栓，保证端盖，轴承盖，定、转子铁心，固定键，齿端板，风扇座，集流装置等配合不松动。 2、选用的轴承和润滑油，选用超精研磨、波纹度小于.2μM的电动机专用轴承，可降低轴承噪声。 3、装配轴承时要采用合理工具，最好热套。装配轴承时严禁猛打猛敲，使轴承受力不均。 4、增强修配零部件的机械强度的精度。 5、校正转子平衡。 6、提高电动机组装质量，保证同心度，与机械设备联接要正确，做好确定中心工作。 7、电刷硬度适当降低，刷压要合适，电刷在刷盒内间隙要合适（一般0.1MM左右） 8、检查铁心的偏心情况，必要时可适当当车圆转子表面（控制切削量0.10-0.20MM）。 9、检查电动机轴伸盒集电环的偏摆，时之合格。
1倍频振动大除了动平衡还应检查什么？ 750KW异步电机，3000V工频，2极，轴长2M6，轴瓦档轴颈80mm，端盖式滑动轴承，中心高500mm。 检修后空载试车，垂直4.6mm/s，水平6.5mm/s，轴向1.2mm/s，振动较大，振感很强。振动频谱1倍频4-5mm/s，2倍频1-2mm/s，断电后1倍频2倍频值一点点降下来的。 据维修技师反应3年前空载试车也是振动大到现场连上机械接手在转就好了，于是到现场安装试车，结果振动还是大。 重新拆回车间，转子在动平衡机上做了动平衡，装配时轴瓦间隙也重新复测了。再试车振动比原来还大了点，频谱和原来一样。 我问了维修人员，动平衡配重2面都加了，轴瓦间隙都在标准里面。 请问做动平衡时是在1300-1500左右做的，有无可能在3000转时平衡改变了？ 除了动平衡还要检查其他什么？ 可能是共振问题，这个规格的电机转子固有频率接近5ohz，本案例中应大于50hz 动平衡后单机试转仍大，是由于加重后固有频率下降更接近转频，所以振动有升无减 请注意：动平衡的速度不是工频，平衡本身可能是合格的 联合运行振动值更大，是由于连接上了被驱动设备，形成转子副，电机转子带载后固 有频率下降较多，更接近工频。所以振动愈发的大 其实就一句话：组合转子的固有频率小于原来单体的，好像这么说的，原话不记得了 据统计，有19％的设备振动来自动不平衡即一倍频，而产生动不平衡有很多原因。现场测量的许多频谱结果也多与机器的一倍频有关系，下面仅就一倍频振动增大的原因进行分析。 一、单一一倍频信号 转子不平衡振动的时域波形为正弦波，频率为转子工作频率，径向振动大。频谱图中基频有稳定的高峰，谐波能量集中于基频，其他倍频振幅较小。当振动频率小于固有频率时，基频振幅随转速增大而增大；当振动频率大于固有频率时，转速增加振幅趋于一个较小的稳定值；当振动频率接近固有频率时机器发生共振，振幅具有最大峰值。由于通常轴承水平方向的刚度小，振动幅值较大，使轴心轨迹成为椭圆形。振动强烈程度对工作转速的变化很敏感。 1．力不平衡 频谱特征为振动波形接近正弦波，轴心轨迹近似圆形；振动以径向为主，一般水平方向幅值大于垂直方向；振幅与转速平方成正比，振动频率为一倍频；相位稳定，两个轴承处相位接近，同一轴承水平方向和垂直方向的相位差接近90度。 2．偶不平衡 频谱特征为振动波形接近正弦波，轴心轨迹近似圆形；在两个轴承处均产生较大的振动，不平衡严重时，还会产生较大的轴向振动；振幅与转速平方成正比，振动频率以一倍频为主，有时也会有二、三倍频成分；振动相位稳定，两个轴承处相位相差180度。 3．动不平衡 频谱特征为振动波形接近正弦波，轴心轨迹近似圆形；振动以径向为主，振幅与转速平方成正比，频率以一倍频为主；振动相位稳定，两个轴承处相位接近。
电动机运行中异常振动产生的原因及处理方法 发表时间：2019-06-26T11:06:22.963Z 来源：《电力设备》2019年第4期作者：赛里曼•赵玉霞杨鹏马金鹏[导读] 摘要：电动机是把电能转换成机械能的一种设备。（独山子石化公司供水供电公司炼油电修车间 833699）摘要：电动机是把电能转换成机械能的一种设备。它是利用通电线圈产生旋转磁场并作用于转子形成磁电动力旋转扭矩。电动机在运行中会出现不同程度不同类型的振动，在规定数值允许范围内的振动一般不会造成电动机故障，明显的异常的振动可能会造成电动机故障进而造成生产中断停车，所以判断电动机振动产生的原因并及时排除异常振动就显得尤为必要。 关键词：引线；发热故障；处理引言我们知道电动机产生不正常的振动和异常音响主要有电磁和机械两方面的原因，电磁和机械振动异常又有集中不同情况，所以说先要正确区分振动产生的实际原因，才能够做到准确无误排除异常情况。 1、电动机异常振动产生的原因 1.1电磁原因电磁原因主要有以下两个方面，比较容易区分和处理。（1）若定、转子绕组发生短路故障、转子断条时电动机会发出时高时低的嗡嗡声响，并且电动机机身的振动较为明显。（2）正常运行的电动机突然出现转速明显下降，振动异常并有低沉的吼叫声，主要是三相电流不平衡、负载过重、电源缺相等原因。 1.2机械原因电动机在运行中产生机械振动的情况比较常见，且状况复杂多变，是电动机维护中需要重点关注，重点解决的，主要有以下几个方面。 机泵之间联轴器损坏或连接不良，联轴器找中心不准，负载机械不平衡，系统共振等。电动机定、转子相擦，电动机产生剧烈的振动并且伴有不均匀的碰擦声。地脚螺丝松动或基础不牢固，电动机运行时产生不正常的振动，冬夏季温差较大的地区在极冷和极热天气变换时较容易出现。轴承润滑不良使电动机轴承室内发出异常声音并产生振动。轴承安装不当产生的异常振动和声响。 2、电动机异常振动的处理方法 2.1电气原因的排除（1）先测定三相直流电阻是否平衡，如不平衡，则说明电机定子绕组有烧损或匝间短路现象，基本上需要重新下线处理，例如图1、2所示。 图1 图2以上两图是比较常见的匝间短路和相间短路的情况，定子线圈已经无法继续使用，需要重新下线，处理后进行试验合格使用。测定电动机是否过负荷运行，若因过负荷造成的振动异常，则降低负荷，以保证电动机良好的运转状态。 2.2 机械原因产生的振动处理方法利用状态监测手段，准确监测并对监测数值进行分析，观察电动机运行时的振动趋势和振动频谱，根据不同的频谱表现来判处理不同的电动机振动情况，如下图3、4、5所示，不同的原因产生的振动频谱有所区别。 图3
电机电磁噪声的分析 定转子的槽配合的选择对电磁噪音的影响很大，选择合适的槽配合是降低电磁噪音最有效、最经济的方法，因此，在选择定转子槽配合时要慎重。要避免出现幅值较大，次数较低的力波，幅值较大的定转子齿谐波磁场由定转子槽数决定，由电机学，可知定转子一阶齿谐波作用产生的力波次数m 为， ()()12m Z p Z p =±+±±+ 式中1Z 、2Z - 定、转子槽数、p -极对数 定子相带谐波与转子一阶齿谐波作用产生的力波次数（对定子60 相带整数槽绕组）为： ()()26m Kp p Z p =+±±+ 式中012K =±±?、、 定转子二阶齿谐波作用产生的力波次数为： ()()1222m Z p Z p =±+±±+ 在设计时，应尽量避免定转子槽配合产生较低的m ，另外齿谐波幅值随转子槽数增大而减小。因此，为了降低电机的电磁噪音，在选择定转子槽数时应采用远槽多槽配合，即 2Z 与 1Z 相差较大及21Z Z ?， 电动机二维（力波频率与力波阶次）电磁噪声理论 由异步电动机气隙磁密波的作用,在定子铁心齿上产生的磁力有径向和切向两个分量。 径向分量使定子铁心产生的振动变形是电磁噪声的主要来源；
切向分量是与电磁转矩相对应的作用力矩,它使齿对其根部弯曲,并产生局部振动变形,这是电磁噪声的一个次要来源； 电磁噪声一般在极数较多、功率较大的电机中比较明显,并且是引起负载时噪声增大的重要原因。 三相异步电动机运行时，气隙中存在基波与一系列谐波磁场，它们相互作用除产生引起转矩的切向力外，还会产生许多高次、频率且各不相同的旋转径向电磁力波，这些径向力波作用在定转子上，使它发生径向周期性变形，即产生频率等于径向力波频率的振动，该振动传到机座，引起机座的振动，从而又使机座周围的空气脉动而引起电磁噪声，电机本身都有固有的振动频率，当径向力波频率与电机的固有频率相同或相近时，就会引起共振，产生很大的电磁噪音。 笼型异步电动机电磁噪声的频带通常为700 ～4000Hz 。在这个频率范围内,人的耳朵有很高的灵敏度,因而引起强烈的噪声感觉,严重时表现为十分刺耳的啸叫声。 降低电动机电磁噪声的基本条件，除了使力波频率远离电动机固有频率这一传统条件以外，电动机二维电磁噪声理论又增加一个使力波阶数不等于模态振型阶数这个新条件。因此，二维电磁噪声理论给电动机槽配合的选择提供了两个可以达到降低噪声的选择条件。 Y系列电动机的主要模态振型阶数大多数是2阶的，所以异步电机避免产生高电磁噪声的经验是消除2阶力波，二维电磁噪声理论给予异步电动机设计中槽配合的选择增加了必须考虑降低电磁噪声的新内容： 1.计算电磁力波阶数和力波频率； 2.计算电动机结构的模态参数，特别是模态频率和模态振型阶数；
电机振动的原因 电机振动的原因很多，也很复杂。8极以上大极数电机不会因为电机制造质量问题引起振动。振动常见于2--6极电机，GB10068-2000，《旋转电机振动限值及测试方法》规定了在刚性基础上不同中心高电机的振动限值、测量方法及刚性基础的判定标准，依据此标准可以判断电机是否符合标准。 电动机振动的危害 电动机产生振动，会使绕组绝缘和轴承寿命缩短，影响滑动轴承的正常润滑，振动力促使绝缘缝隙扩大，使外界粉尘和水分入侵其中，造成绝缘电阻降低和泄露电流增大，甚至形成绝缘击穿等事故。另外，电动机产生振动，又容易使冷却器水管振裂，焊接点振开，同时会造成负载机械的损伤，降低工件精度，会造成所有遭到振动的机械部分的疲劳，会使地脚螺丝松动或断掉，电动机又会造成碳刷和滑环的异常磨损，甚至会出现严重刷火而烧毁集电环绝缘，电动机将产生很大噪音，这种情况一般在直流电机中也时有发生。 电动机振动的十个原因 1.转子、耦合器、联轴器、传动轮（制动轮）不平衡引起的。 2.铁心支架松动，斜键、销钉失效松动，转子绑扎不紧都会造成转动部分不平衡。 3.联动部分轴系不对中，中心线不重合，定心不正确。这种故障产生的原因主要是安装过程中，对中不良、安装不当造成的。 4.联动部分中心线在冷态时是重合一致的，但运行一段时间后由于转子支点，基础等变形，中心线又被破坏，因而产生振动。 5.与电机相联的齿轮、联轴器有故障，齿轮咬合不良，轮齿磨损严重，对轮润滑不良，联轴器歪斜、错位，齿式联轴器齿形、齿距不对、间隙过大或磨损严重，都会造成一定的振动。 6.电机本身结构的缺陷，轴颈椭圆，转轴弯曲，轴与轴瓦间间隙过大或过小，轴承座、基础板、地基的某部分乃至整个电机安装基础的刚度不够。 7.安装的问题，电机与基础板之间固定不牢，底脚螺栓松动，轴承座与基础板之间松动等。 8.轴与轴瓦间间隙过大或过小不仅可以造成振动还可使轴瓦的润滑和温度产生异常。 9.电机拖动的负载传导振动，比如说电机拖动的风机、水泵振动，引起电机振动。
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IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS, VOL. 40, NO. 6, NOVEMBER 2004
Characterization of Noise and Vibration Sources in Interior Permanent-Magnet Brushless DC Motors
Hong-Seok Ko and Kwang-Joon Kim
Abstract—This paper characterizes electromagnetic excitation forces in interior permanent-magnet (IPM) brushless direct current (BLDC) motors and investigates their effects on noise and vibration. First, the electromagnetic excitations are classi?ed into three sources: 1) so-called cogging torque, for which we propose an ef?cient technique of computation that takes into account saturation effects as a function of rotor position; 2) ripples of mutual and reluctance torque, for which we develop an equation to characterize the combination of space harmonics of inductances and ?ux linkages related to permanent magnets and time harmonics of current; and 3) ?uctuation of attractive forces in the radial direction between the stator and rotor, for which we analyze contributions of electric currents as well as permanent magnets by the ?nite-element method. Then, the paper reports on an experimental investigation of in?uences of structural dynamic characteristics such as natural frequencies and mode shapes, as well as electromagnetic excitation forces, on noise and vibration in an IPM motor used in washing machines. Index Terms—Brushless machines, electromagnetic forces, noise, permanent magnet, vibrations.
Fig. 1.
Cross sections of BLDC motors.
I. INTRODUCTION
C
ONVENTIONAL direct current commutator motors with permanent magnets are easy to control and require few semiconductor devices. Yet, they have serious operational problems in association with brushes. For examples, the brushes require regular maintenance and induce noise by friction with the commutators. A solution for these problems is brushless direct current (BLDC) motors. BLDC motors can be classi?ed into two types, as shown in Fig. 1 according to the geometric shape and location of permanent magnets. Compared with surface mounted permanent-magnet (SPM) motors, interior permanent-magnet (IPM) motors have several advantages. One advantage comes from the position of magnets. Because permanent magnets are embedded in the rotor, the IPM motors can be used at higher speeds without debonding of the permanent magnets from the rotor due to the centrifugal forces. Another obvious advantage of the IPM motors is higher ef?ciency. That is, in addition to the mutual torque from the permanent magnets, the IPM motors utilize the reluctance torque generated by the rotor saliency [1].
Manuscript received June 28, 2002; revised June 7, 2004. H.-S. Ko was with the Mechanical Engineering Department, Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST), Daejon 305-701, Korea. He is now with Samsung Electronics Company Ltd., Suwon 443-742, Korea (e-mail: hskatom@yahoo.co.kr). K.-J. Kim is with the Mechanical Engineering Department, KAIST, Daejon 305-701, Korea (e-mail: kjkim@mail.kaist.ac.kr). Digital Object Identi?er 10.1109/TMAG.2004.832991
Regarding the noise and vibration, the IPM motors have more sources than the SPM motors. Furthermore, analysis of magnetic ?eld in the IPM motors is more dif?cult due to the magnetic saturations, especially in the rotors. In an IPM motor, the electromagnetic excitation sources can be classi?ed into three parts: cogging torque, ripples of mutual and reluctance torque, and ?uctuations of radial attractive force between the rotor and stator. In an SPM motor, only the mutual torque is generally considered and an analytical method can be used [2], [3]. For the IPM motors, however, the ?nite-element method (FEM) is used to account for the magnetic saturation at the rotor core and, besides the mutual torque, the reluctance torque needs to be considered. In addition, although only the permanent magnet may be considered to calculate the radial attractive forces between the rotor and stator in the IPM motors [4], the electromagnetic ?eld due to the currents may become signi?cant depending on the loading and generate serious excitation forces. In this paper, a technique that can ef?ciently calculate the cogging torque as a function of rotor position by including saturation effects is proposed. Then, a torque equation for characterizing the space and time harmonics with respect to the mutual and reluctance torque ripples is used to extract their ?uctuating components. The radial attractive forces due to the electric currents in the stator as well as the permanent magnets in the rotor are calculated by the FEM and its effects on noise and vibration are investigated. The noise and vibration in the motors are mostly generated by the electromagnetic sources and subsequently can be ampli?ed by the dynamic characteristics of the motor structure. Therefore, in?uences of natural frequencies and mode shapes of the structures are experimentally investigated for the noise and vibration of an IPM motor under study. II. ELECTROMAGNETIC EXCITATION SOURCES Electromagnetic excitations in electric motors are caused by variation of both circumferential and radial forces acting between the stator and the rotor with respect to the time and space.
0018-9464/04$20.00 ? 2004 IEEE