三相交流异步电动机振动剖析
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三相异步电动机振动过大原因分析及处理刘建平1.机械故障:电动机的轴承和轴的磨损、不良的联轴器安装、不平衡的风叶和转子等机械故障都会导致电动机的振动增大。
这时,应根据具体情况进行相应的维护和更换,例如更换磨损的轴承和轴等,重新安装联轴器,平衡转子等。
2.电气故障:电动机的定子和转子的绝缘降低、绕组接触不良等电气故障也会引起电动机振动过大。
在这种情况下,应对电机进行检修,修复或更换损坏的绝缘材料,确保绕组的良好接触,以保证电气性能的正常运行。
3.不平衡负载:电动机所驱动的负载不平衡也是造成振动过大的一种常见原因。
这时,需要调整或重新平衡负载,在负载的分配上做出适当的调整,以降低电动机的振动。
4.外部环境:电动机振动还可能受到外部环境的影响,例如地基不牢固、地震等。
针对这些情况,可以采取一些措施来减轻振动,如重新加固地基,增加减震措施等。
处理振动过大的方法可以分为以下几个步骤:1.检测与诊断:首先需要进行振动检测与诊断,通过振动传感器或振动测试仪对电动机进行振动测量,确定振动的频率、幅度和相位等参数,以找出振动源。
2.维护与保养:根据检测结果,对发现的机械故障和电气故障进行维护与保养,及时更换损坏的部件,修复或更换绝缘材料,确保电动机的正常运行。
3.平衡校正:针对不平衡负载造成的振动问题,需要进行平衡校正。
可以采用静态平衡或动态平衡方法来调整负载的平衡度,达到减小振动的目的。
4.加固措施:对于外部环境影响造成的振动,可以通过加固地基、增加减震措施等方法来减轻振动的影响,提高电机的稳定性。
总之,对于三相异步电动机振动过大的问题,需要综合考虑机械故障、电气故障、不平衡负载和外部环境等多个因素,通过检测与诊断、维护与保养、平衡校正和加固措施等综合手段来解决,并确保电动机能够稳定运行。
电动机振动的原因、典型案例及维修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。
一、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。
二、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。
三相异步电动机振动的原因分析及处理
1.动平衡问题:三相异步电动机的转子和定子都存在一定的不平衡,这会导致电机运转时产生振动。
不平衡问题主要包括转子不平衡和定子不平衡。
处理方法是进行动平衡调整,即找到转子和定子不平衡的位置,在转子上添加平衡块或者进行转子附件的调整来解决不平衡问题。
2.机械问题:电机的机械部件如果存在磨损、损坏或者松动,也会导致振动。
如轴承损坏、轴承座变形、传动带松动等。
处理方法是对损坏的机械部件进行更换或修复,保证电机的正常工作。
3.电磁问题:电动机的磁场不稳定或者存在磁场偏心,也会导致电动机振动。
主要包括磁场不平衡、磁场变形等问题。
处理方法是进行电磁调整,即调整电动机的定子和转子之间的磁场连接,使其达到平衡稳定的状态。
4.过载问题:电动机长期工作在超负荷状态下,会导致电机过热,进而引起机械部件的热胀冷缩,导致电机振动。
处理方法是检查电机的工作负荷是否合理,对超负荷工作的电机进行降负荷处理。
5.冷却不良问题:电动机在运行过程中如果散热不良,会导致电机过热,进而引发振动。
处理方法是检查电机的冷却系统,确保散热良好,对冷却系统进行维护和清洁。
6.安装问题:电动机的固定方式和基础状况对电机的振动也有较大的影响。
如果电动机的安装固定不合理或者基础坚固度不够,会导致电机振动。
处理方法是重新进行安装固定或者加强基础。
除了以上常见的振动原因外,还可能存在其他因素导致电动机振动,如电动机内部故障、电源电压不稳定等。
三相异步电动机产生振动和异常声响的原因分析1.不平衡:不平衡是引起电动机振动和声响的主要原因之一、不平衡可能是由于电机旋转部件(如转子或风扇)的质量分布不均匀、装配过程中的误差以及磨损导致的。
不平衡会使电动机在运行时产生振动,同时产生异常的声响。
2.故障轴承:轴承是电动机运转中的重要组件,负责支撑和保持旋转部件的稳定运转。
当轴承损坏或磨损时,会导致电动机的振动和声响。
轴承的故障可能是由于杂质、润滑不足、使用时间过长或不正确的拆装等原因导致的。
3.不良绝缘:绝缘是电动机正常运行的关键。
不良绝缘可能导致电动机内部的串扰和放电,从而引起振动和异常声响。
绝缘的损坏可能是由于长时间使用和高温引起的,也可能是由于设计和制造过程中存在的缺陷。
4.磁场不稳定:电动机的磁场不稳定可能是由于变压器或线圈的故障引起的。
当磁场不稳定时,电动机会发生振动和声响。
磁场的稳定性通常与电机绕组和电源电压等因素有关。
5.转子失衡:转子失衡也是引起电动机振动和声响的常见原因之一、转子失衡可能是由于装配过程中的误差、长期使用导致的磨损或转子质量分布不均匀等原因引起的。
转子失衡会导致电动机在运行时产生振动,同时伴随着异常的声响。
6.过载:当电动机承受超过其额定负载的过大负荷时,可能会引起振动和声响。
过载可能是由于使用不当、长时间运行、设计不合理或外部负荷突然增加等原因导致的。
解决和预防电动机振动和异常声响的措施包括:1.定期维护和检查:定期检查和维护电动机,包括清洁、润滑、紧固螺栓和更换磨损部件等。
及时发现和解决问题,可以避免问题进一步恶化。
2.均衡和校准:确保电动机的旋转部件均衡和校准。
对于存在不平衡的旋转部件,可以采取平衡重物的方法来调整。
3.良好的绝缘:确保电动机的绝缘系统完好无损,定期检查绝缘电阻和绝缘电压,及时更换损坏或老化的绝缘材料。
4.合适的润滑:确保电动机的轴承和其他运动部件得到适当的润滑,以减少磨损和振动。
5.合理设计和制造:在电动机的设计和制造过程中,应注重质量控制,确保旋转部件和其他关键组件的质量均匀和平衡。
– 126 –故障维修·三相异步电动机振动过大原因分析及处理doi:10.16648/ki.1005-2917.2019.04.109三相异步电动机振动过大原因分析及处理赵玉伟(沈阳金博气体压缩机制造有限公司,辽宁 沈阳 110000)摘要: 三相异步电动机被各行各业所广泛应用,而无论是在电机的使用中还是在生产制造过程中,电机振动值超标的问题时常出现。
关键词: 电机振动;振动原因判断及处理;三相异步电动机电机振动值过大会使电机效率降低;使轴承的磨损加快,令轴承的使用寿命变短;振动力会使绝缘间隙逐渐扩大,令外界杂质、粉尘和潮气入侵其中,会导致绝缘电阻阻值下降,以及泄露电流增大,甚至会造成绝缘击穿等重大事故。
另外,电机产生振动,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,降低各零部件配合精度,会使所有受到振动的部分产生疲劳,会造成地脚螺栓松动或者断裂,有碳刷滑环的会造成碳刷和滑环的异常磨损,严重时会出现刷火而烧毁集电环绝缘。
电机振动值超标的原因主要有以下几方面:1. 电气方面(1)三相电阻不平衡等;(2)绕组断路;(3)硅钢片松动。
2. 机械方面机械方面原因主要是:(1)机座强度:是否有机械变形;(2)轴承故障:轴承损坏或轴承内部有污物;(3)转子平衡:转子动平衡是否未达到标准;(4)加工错误:机座、转子、轴承盖、轴承套等加工是否有误;(5)装配精度:各工件装配后相对形位尺寸超差;(6)润滑脂:润滑脂选用不当或润滑脂本身存在问题。
3. 机电混合方面(1)气隙不匀:气隙值若偏差较大会使得单侧电磁拉力较大,而单侧磁拉力又使气隙进一步的变大,这种机电混合作用致使电机振动;(2)磁力中心不对正:由于装配时转子本身自重或安装水平以及磁力中心没有对正,从而引起的电磁拉力,会造成电机轴向窜动,引起电机轴向振动加大。
振动原因判断及处理:将电机运转至额定转速、额定电压后,以急停方式切断电源,在断电瞬间,若振动减小,则说明振动可能由电气原因引起的;若振动没有发生变化,则说明振动可能由机械原因引起的。
三相交流异步电动机振动剖析
电动机在各行各业中有着广泛的应用,而在使用中会出现许多问题,其中电机振动是日常生产中较容易碰到的。
1电动机振动的危害
电动机振动会加速电动机轴承磨损,使轴承的正常使用寿命大大缩短,同时,电动机振动将使绕组绝缘下降。
由于振动使电机端部绑线松动,造成端部绕组产生相互磨擦,绝缘电阻降低,绝缘寿命缩短,严重时造成绝缘击穿。
另外,电动机振动会造成所拖动机械的损坏,影响周围设备的正常工作,发出很大的噪声。
2电动机振动的原因
引起电动机振动的原因不外乎机械和电磁两方面的原因。
机械方面主要存在地脚紧固不牢,基础台面倾斜,不平;轴承损坏,转轴弯曲变形,电动机轴线中心与其所拖动机械轴线中心不一致;定、转子铁芯磁中心不一致,转子动平衡不良等。
电磁方面主要存在三相电压不平衡,电动机单相运行。
三相电流不平衡,各相电阻电抗不平衡,电动机不对称运行。
电动机重绕后绕组接线错误,转子鼠笼断条,短路环开裂等。
3检查及消除电动机的振动
电动机振动较平时大时,应采用振动表沿水平和垂直方向测量各部分振动值,并做相应记录。
倾听电动机定子腔内部声音和轴承转动声音,检查地脚,如无明显异常现象,则采用脱开所拖动机械,单独空转电动机,以判断是电动机本身振动还是拖动机械引起的振动。
在生产中会发现电动机修理后因种种原因致三相绕组磁势不对称,电动
机在空载或低负荷时,表现出来的振动并不十分明显,而一旦接带的负荷加重,电动机振动也就逐渐加剧。
在生产中我们经常采用断电法来检查区分是由于电磁还是机械原因引起的振动。
断电法即对运行在额定转速下的电动机采取突然断电,若振动突然减小,则可判断是由电磁原因引起的,若振动值变化不是很大,则可能是机械方面的原因引起的。
针对机械方面造成的振动,若是由于轴承磨损,则应立即更换同型号轴承;若是由于转轴变形弯曲,则必须进行校轴或更换转轴;若因地角紧固不牢,则重新紧牢即可。
基础强度不够,台板高低不平看似小问题,但往往是导致振动的最直接原因。
我厂一台高压电动机振动较大,多次进行中心找正,但未能消除振动,吊开电动机后,发现基础台板由两块钢板拼接而成,一侧钢板稍高,另一侧较低,拼接焊缝又未打磨平,且恰好处在电动机一侧脚板下,电动机虽经找正,但实际上有许多地方形成了点接触面,电动机中心与机械中心已找正只不过是一假象,电动机一运行必将不可避免产生振动。
采取用气焊割开拼接处,重新焊接并打磨平整,电动机再次重新找正后,试转振动反而加大,经分析并查找原因后,才发现钢板经气割,又经电焊,造成一定的热损伤,强度已严重下降,电动机转动后与钢板形成共振,所以振动反而加大,重新做基础台面后,才得以消除。
另外转子动平衡不良也是造成振动的根本原因,电动机在出厂时,转子已经过动平衡校验合格的,但在修理电动机过程中(特别是对高压电动机的修理中),往往不注意做好记号刻度这一环节,擅自拆除经动平衡校验整体中的某一部件,重新装上后,必将造成动平衡不良,致使电动机振动,消除方法只有重新校验动平衡。
针对电磁方面造成的振动,应从电源入手开始检查。
检查三相电压是否平衡,用钳形电流表测量三相电流是否平衡,有没有存在单相运行,生产中发现电动机接线盒内端头接线因紧固不牢,经常烧断,造成单相运行,应加强此处检查并进行消除。
若在用钳形电流表测量时,发现三相电流不平衡,且表针摆动时高时低,说明转子有笼条断裂现象。
此时应立即停止电动机运行,切断电源,抽出转子进行检查,修复。
另外,还应测量三相定子绕组的电阻值,检查绕组是否对称,若电阻值不平衡,则说明有开焊部位,也应抽出转子后进行检查,重新焊接。