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《电机振动测试》项目说课稿机电科机电专业组黄海鹰说课的内容是机电专业的专业课《传感器与检测》振动测试部分的综合项目，以具体对象电机的振动测试为载体，尝试引入了任务引领型教学模式。
我准备从教学目标、学生分析、教材分析、教学方法、学法指导、教学程序六个方面加以说明。
一、教学目标根据新课标《机电技术应用专业教学标准》中的“机电设备检测”课程标准的具体要求，同时针对毕业班学生的心理特点和认知水平，结合在生产实际中对设备检测岗位的要求，以学生能力培养为本位，确定本堂课的教学目标。
1. 知识目标⑴掌握布置测点的原则；⑵熟悉振动检测的步骤和方法。
⒉技能目标⑴能正确使用简易测振仪；根据测试对象设置振动检测仪的各项参数；⑵能灵活运用标准原则，合理地布置测点；⒊德育目标⑴树立规范操作和安全使用机电设备的意识；⑵培养认真负责的工作作风，具备协同合作的精神。
⒋重点和难点重点：测点的布置；难点：按照具体设备的结构合理布置测点；二、学生分析071东富龙班的学生是来自于不同专业的学生，主要有数控专业和机电专业，因此学生对机电设备结构方面的知识储备有所不同。
在讲课中涉及到比较专业的内容时，需要尽量用比较浅显的语言来阐述。
冠名班学生，已是企业的准员工，有了就业的岗位，主观上有了新的学习动力，但客观上长期养成的不良学习习惯、上课时注意力集中时间较短、基础知识不扎实、逻辑思维能力较差等因素，阻碍了课堂高效率的学习。
由于他们好动、好奇、好模仿，兴趣是他们最好的突破口，因此本课题结合实际，实施任务引领型的教学，让学生在做中学，进入模拟真实的工作场景，在摸索、探究完成工作任务的同时学习相关知识，获得真实的工作体验。
三、教材分析1. 本项目的地位和作用《电机振动测试》是一个综合运用振动测试知识的课题。
本课题是在学生学习了设备振动的基本知识、振动测试仪的使用方法以及传感器知识后，以具体对象电机的振动测试为载体，通过活动完成项目任务，让学生在完成具体项目的过程中学习振动测试的相关知识，体验振动检测工作的整个过程。
电动机的振动监测与处理电动机是工业生产中常见的设备之一，它的振动状况对机器的正常运行和寿命有着重要的影响。
因此，对电动机的振动进行监测和处理是必不可少的工作。
本文将介绍电动机振动监测的意义、常用的振动监测方法以及处理电动机振动的常见措施。
一、电动机振动监测的意义电动机在运行过程中，由于内部零部件的摩擦、转子的不平衡或不对中、轴承的损坏等原因，会产生振动。
振动的存在会导致机器的性能下降或损坏，甚至引发设备事故。
因此，及早监测电动机的振动情况，对于判断机器的运行状态、提前发现潜在问题、保障生产安全和延长设备寿命都具有重要意义。
二、电动机振动监测的方法1. 加速度传感器法加速度传感器是电动机振动监测中常用的一种传感器。
它能够感知电动机振动并将振动信号转化为电信号输出，以便进行分析和处理。
通过安装在电动机上的加速度传感器，可以实时获取电动机的振动数据，并进行故障诊断和预测。
2. 频谱分析法频谱分析法是一种常用的电动机振动监测方法，通过将振动信号转换到频域，得到振动频谱图。
通过分析频谱图中的谐波和共振频率，可以判断电动机是否存在故障或异常。
频谱分析法能够提供更加详细的振动分析结果，帮助工程师更好地判断电动机的健康状况。
三、处理电动机振动的措施1. 动平衡校正电动机转子的不平衡是引发振动的常见原因之一。
通过进行动平衡校正，可以减小电动机的振动。
动平衡校正一般通过在转子上增加或移除适量的平衡铁块，使得转子的旋转中心与轴线重合，从而达到减小振动的效果。
2. 轴承维护与更换电动机的轴承损坏是导致振动的另一个重要原因。
定期对电动机的轴承进行维护和润滑，检查轴承是否存在异常磨损或松动。
如发现轴承出现故障，应及时更换，以避免进一步损坏。
3. 减振装置的应用在一些需要精密工作或对振动敏感的场合，可以通过安装减振装置来减少电动机的振动。
常见的减振装置包括弹簧减振器、减震垫等。
这些减振装置能够吸收电动机振动产生的能量，减小振动的传播和影响。
振动监测法解决电机的振动摘要：某电站乏燃料水池冷却/冷冻水系统循环水泵驱动电机与机座存在设计缺陷，通过频谱测量发现电机运行过程中产生共振，导致振动超标.针对此问题，用振动监测法确定机座改造方案，改变其固有频率，消除电机运行时的共振。
此改造方案已在现场实施，且效果显著，成功解决电机振动超标问题。
关键字：电动机；机座；振动；频谱图1.引言1.1电动机振动及其危害振动(又称振荡)是指一个状态改变的过程，即物体的往复运动。
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。
因而消除和改善电动机振动是提高电动机运行质量和使用寿命的积极措施。
振动原因主要有三种情况：电磁方面原因；机械方面原因；混合原因。
电磁方面的原因:包括电源, 定子, 转子故障等.机械原因:包括如转子不平衡，转轴弯曲，滑环变形，定、转子气隙不均，定、转子磁力中心不一致，轴承故障，基础安装不良，机械机构强度不够、共振，地脚螺丝松动等,还有与联轴器配合方面等电机混合原因:由于转子本身重力或安装水平以及磁力中心不对，引起的电磁拉力，造成电机轴向串动，引起电机振动加大.1.2振动频谱分析振动监测是判断旋转设备的重要手段之一，通过对设备进行振动测量和分析，可以预测设备的健康状况，为设备的运行和检修提供建议。
振动有三个重要的可测量的参数：幅值、频率、相位。
振动故障分析诊断的基础：从某种意义上讲，就是读谱图，把频谱上的每个频谱分量与监测的机器的零部件对照联系，给每条频谱以物理解释。
钛能科技根据多年来的状态监测实践，针对电机故障研发出了一套电机振动在线监测系统解决方案，对全面推动我司电机状态监测工作深入开展发挥了重要作用。
1.引言
电机是现代工业生产中的重要电气设备，是现代工业生产的重要物质和技术基础，广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保等各个行业。
各种电机设备的技术水平和运行状况是影响一个工业企业各项经济技术指标的重要因素，电机故障会对企业生产运营造成严重影响。
一般说来，电机故障约有60%-70%是通过振动和由振动辐射出的噪声反映出来的，因此现场应用中，振动监测技术是应用比较普遍的故障诊断方法。
电机振动主要由电枢不平衡、电磁力、轴承磨损、转轴弯曲和安装不良使电机与负载机械的轴心线不对中或倾斜等原因引起的。
电机振动三个基本参数，分别是振幅、频率和相位。
其中振幅可用位移、速度和加速度来表示。
在测量过程中我们一般对高频故障（如滚动轴承、齿轮箱故障等）或高速设备进行测量时，应选加速度为参考量；在对低频故障（如不平衡、不对中等）或低速设备测量时，应选位移为参考量；而在进行振动的总体状态测量时，选速度为参考量。
电机振动大小必须要满足国家的电机振动标准，否则会造成很严重的后果。
要做好电机振动的监测诊断，首先要对诊断对象做全面的了解以及必要的机理分析，比如:机器的结构和动态特性（齿轮与轴承规格、特征频率等），机器的相关机件连接情况（如动力源、基座等），机器的运行条件（如温度、压力、转速）及维修技术（如故障、维修、润滑、改造），异常振
动的形态和特性。
2.解决方案
2.1方案概述
钛能科技根据已有的技术规范，在对钢铁、石化、水泥客户广泛深入调研的基础之上，结合自身多年来的技术积累，精心开发了电机振动在线监测系统，受到了客户的肯定和好评。
钛能科技电机振动在线监测系统依托先进的物联网传感技术，通过测定电机设备特征参数（如振动加速度、速度、位移等），计算并存储设备的运行参数，自动生成日数据库、历史数据库及报警库。
将特征参数值与设定值进行比较，来确定设备当前是处于正常、异常还是故障状态，设备一旦出现异常或者故障，及时报警通知运行管理人员。
尽可能多的采集故障信息，从而获得设备的状态变化规律，预测设备的运行发展趋势，帮助用户查找产生故障的原因，识别、判断故障的严重程度，
为科学检修提供指导。
2.2引用标准
1)GB/T29531-2013《泵的振动测量与评价方法》
2)GB4832-1984《大电机振动测定方法》
3)GB/T10068.2-1988《旋转电机振动测定方法及限值振动限值》
4)GB14711-93《中小型旋转电机安全通用要求》
5)GB/T33904-2017《工业物联网仪表服务协议》
6)GB/T34072-2017《物联网温度变送器规范》
2.3方案介绍
钛能科技电机振动在线监测系统，采用了模块化设计，包括数据采集单元、通讯单元（无线、有线）、数据计算与存储单元、状态显示与报警单元和诊断分析与报表单元。
这些模块既可以组建全程无线监测系统、也可以组建无线＋有线监测系统，由用户根据现场环境和自身需求灵活选用。
系统具有标准的网络接口，传输距离无限扩展，支持跨平台操作系统，设计界面友好，数据文件管理科学有效。
图1系统架构图
数据采集
电机振动在线监测系统的关键在于数据采集获取，为此我们选用动态特性好、频响范围宽、工
作温度量程大、多场合使用、测量范围宽、信号分辨率高、响应速度快、抗干扰能力强、不受油污介质影响的传感器，为电机振动在线监测系统可靠运行打下了坚实的基础。
●通讯层
电机监测点传感器采集的信息，在通讯层通过状态变送器、中继器（可选）、接收器上传数据。
变送器数据无线传输到中继器，经过中继器（可选）接力到接收器，接收器通过2G/4G网络上传数据到服务器，整体架构完全无需布线，降低用户通讯组网的施工成本与改造时间。
●应用平台系统
将数据采集体系采集到的数据，输入至系统进行结果分析和推算。
分析中需要用到的行业经验数据等参考数据，系统自动从专家数据库提取，最后形成用户使用数据。
需要指出的是，对于关键重要设备，为了及时发现机组的突发故障和潜在隐患，必须采用实时监测分析系统。
利用每个通道内置的DSP实时处理系统，实时不丢点的对所有数据进行分析处理。
2.4基本功能
电机振动在线监测系统，可以实现电机设备的温度、振动、轴承状态进行自动监测，运行可靠、使用便捷，实时反映设备的运行状态，为异常设备的故障诊断提供可靠的数据和方便的分析手段，其技术性、可靠性、经济性取代了传统的人工巡检方式，实现了工业企业大量电机设备的在线监测，将企业的设备管理水平提升到新的高度。
●设备监测
设备监测图，显示设备测点名称、测点位置、当前监测数据。
图2设备监测图
●趋势分析
趋势分析包括振动、包络、轴位移或者其他参数随时间的变化趋势。
可以切换显示振动的通频、1倍频幅值相位、2倍频幅值相位等特征值的趋势。
可同时显示单个测点或者多个测点的振动趋势。
图3测点趋势图
●波形分析
可设定任意时间段的趋势图，波形图显示趋势图光标所在位置的振动波形，以趋势为导航，定位到需要分析的数据，趋势导航可打开或者关闭。
图4振动波形图
●波形频谱分析
可设定任意时间段的趋势图，同时显示光标所在位置的波形图和频谱图，以趋势为导航，定位到需要分析的数据组，趋势导航可关闭或者打开。
图5振动波形与频谱图
3.应用案例
案例1：某油田采油厂2#离心泵泵端振动超标，日常运行振动在6个烈度以上，对应频谱图如图6所示，分析认为存在“跑套”现象，与现场负责人员交流，得出结论：泵长期运行，导致泵轴磨损，与轴承配合间隙严重超标导致。
图6采油厂振动烈度频谱图
案例2：离心泵振动值逐渐上升，趋势图信息如图7、8所示，主要频率为125Hz，对应叶片通过频率，检查为管道堵塞，流通不畅。
图7离心泵振动值超标设备图
图8离心泵振动值超标波形图
案例3：螺杆压缩机，2985rp m,垂直方向振动大，主要频率成分为200Hz，对应螺杆啮合频率，现场诊断发现为基础共振。
如图9、10所示。
图9螺杆压缩机垂直方向振动案例
图10螺杆压缩机垂直方向振动案例
案例4：多级离心泵，2985rp m,电机垂直方向振动大，主要频率成分为50Hz工频，泵端振动正常，分析认为电机部分基础刚度不足，现场检查为支撑框架开裂，如图11、12所示。
图11多级离心泵垂直方向振动案例
图12多级离心泵垂直方向振动案例
4.客户价值
1)通过对电机振动的基本参数（比如振幅、频率和相位等）进行采集、分析，用户能够远程实时掌握电机设备的状态信息。
系统界面友好，操作方便，注重用户体验，电机状态信息一目了然，能够帮助用户提高电机的运维管理水平。
2)当生产设备有突发状况或者异常时，系统能够及时有效的回应，并根据系统设置决定停机或者报修，有效延长机器寿命，大幅减少维护成本。
3)完整记录各种生产信息，不但可以提供生产效能及过程分析，还可以为制造执行系统提供有效的信息，优化生产调度管理过程，提高企业生产效益。
4)根据即时的设备运行状况，构建有效的动态预防保养策略，可以确保良好的设备运行状态，保证设备的可靠性。
