电动机三种典型振动故障诊断规范
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电动机振动故障及检修总结电动机振动故障及检修总结电动机的振动故障及检修在工业领域普遍存在的振动式衡量设备装态的重要指标之一,当机械内部发生异常时,设备就会出现振动加剧现象。
振动诊断就是以系统在某种激励下的振动响应作为诊断信息的来源,通过对所测得的振动参量(振动位移、速度、加速度)进行各种处理,借助一定的识别策略,对机械设备的运行状态作出判断,进而对于有故障的设备给出故障部位、故障程度以及故障原因等方面的信息。
由于振动诊断具有诊断结果准确可靠,便于实时诊断等诸多优点,因而它成为应用最为广泛、最普遍的诊断技术之一。
特别是近年来,随着振动信号采集、传输以及分析仪器技术性能的提高,更进一步地促进了振动诊断技术在机械故障诊断中的应用。
1、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。
振动力促使绝缘缝隙扩大、外界粉尘和水份侵入其中,造成绝缘电阻降低和泄露电流增大,甚至形成绝缘击穿等故障。
另外,电动机产生振动,又会使冷却管振裂,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,会使地脚螺栓松动或断掉,最后电动机将产生很大噪声。
2、振动原因电动机的振动原因大致分为:①电磁原因;②机械原因;③机电混合原因。
①电磁原因1)电源方面:电压不平衡,三相电动机单相运转(比如熔丝烧断一根)/2)定子方面:定子铁芯变椭圆、偏心、松动、单边磁拉力,绕组故障(断线、对地短路、击穿),三相电流不平衡,三相阻抗不平衡,绕组接线有误。
3)转子方面:转子铁芯变椭圆、偏心、松动、鼠笼缺陷(如缩孔、断笼)等。
②机械原因1)电动机本身方面:①机械不平衡,转轴弯曲,滑环变形;②气隙不均;③定转子铁芯磁中心不一致;④轴承故障(如磨损超限、变形、配合精度不够);⑤机械结构强度不够;⑥基础安装不良,强度不够,共振,地脚螺丝松动等。
2)与联轴器配合方面:①连接不良,定中心不准;②联轴器不平衡,负载机械不平衡,系统共振等。
振动电机常见故障原因分析及处理方法全解析一:大型振动在使用中的常见问题大家应该都知道,振动电机的振动是因为振动电机是在转子轴两端各安装一组可调偏心块,利用轴及偏心块高速旋转产生的离心力得到激振力。
那么,电机越大,激振力就越大,对自身的振动破坏就越强。
大型振动电机,普通螺栓已经无法彻底的固定振动电机各个部位的连接,且轻易泛起脱丝现象。
产生不均衡振动。
大型振动电机主要以6级电机为主,低频率,高振幅。
高频率振动电机主要以中小型振动电机为主,所以使用厂家在选择电机的时候,假如需要频率比较快的大型电机,建议多吊用几台中型电机进步振动力。
二:振动电机常见故障处理方法1、开机后,电机不启动,应检查:1)电源是否缺相;2)电机是否断相;3)防护罩是否损坏并磨擦偏心块;2、开机后,电机噪音大、发热等,应检查:1)振动机械与电机地脚接触面的粗糙度是否符合安装要求;2)地脚螺旋拴是否上紧;3)主机振动加速度是否符合使用要求;3、调整偏心块后,振幅变化异常,应检查:转轴两端偏心块是否对称调节;4、在两台振动电机同时工作的振动设备中,当其转相不符合要求时,一定要单台调其相序,不要调两台振动电机总电源的相序。
三:振动电机频繁跳闸的几种原因振动电机频繁跳闸的几种原因如下:1.振动电机空气开关,过电流保护器容量不符或老化。
2.振动电机的出线电缆破皮。
3.振动电机的磁回路性能下降,造成电流过大。
4.轴承损坏或者缺油卡涩,产生过负荷跳闸。
5.振动电机电源有问题或者是断路器老化。
维修常识:维护和检修振动电机方法介绍一、运行中的维护事项:振动电机大都安装在工作环境恶劣、粉尘大的地方,电机本身又无风扇散热,全靠自然冷却,在使用中除了与普通电机一样维护外,还有注意维护一下内容。
(一)、检查内容:1、经常检查电机表面卫生2、有粉尘影响散热时及时清理3、经常检查电机地脚固定螺栓是否松动4、松动时用力矩扳手紧固至要求力矩5、检查振动是否异常(二)、处理方法:1、振动异常时停机,拆开偏心块护罩检查处理2、偏心块防护罩密封是否严3、密封不严时停机处理4、电机出线电缆是否磨损5、若磨损,停机处理6、轴承是否缺油7、运行中每2个月用黄油枪补一次油,一年中修一次8、电机电流是否正常9、异常时停机检查处理二、检修事项:1、振动电机的出线电缆承受振动,所以要选用弹性较大的电缆作电机引线,一般电机引线在电机出线根部容易振断或磨破损伤,当出现此类故障时要打开电机,从电机内部重新接线。
振动电机常见故障处理方法振动电机常见故障处理方法振动电机是一种常用的振动设备,广泛应用于矿山、冶金、化工、建材、粮食等行业中。
然而,振动电机在实际使用中经常出现各种故障,如振动不均匀、噪声过大、温升过高等。
本文将介绍振动电机常见故障处理方法,供大家参考。
一、振动不均匀振动电机的主要作用是产生线性振动或旋转振动,如果发现振动不均匀,可能是以下问题:1、叶轮流通不畅或磨损严重。
应及时清理或更换叶轮。
2、内、外定子铁心安装不良或精度不够。
应检查定子铁心是否因为沉重压坏或者几何偏差过大而导致振动不均匀,必要时将其校正或更换并调整安装精度。
3、振动电机轴承磨损。
应检查轴承是否存在过度磨损、过松或过紧等情况,并及时更换。
4、触头松动或断开。
如果触头太紧,则应适当松开;如果触头断开,则应焊接或更换触头。
5、电机设计不合理。
如果以上方法都无效,可能是电机的设计和制造存在缺陷,应及时更换电机。
二、噪声过大噪声过大是振动电机使用中的常见问题,可能是以下原因:1、振动电机定位不合理。
应重新调整振动电机位置,将其与振动设备配合得更为紧密。
2、振动电机分波段热膨胀不均匀。
需要在电机内部加装降噪材料,如海绵、胶垫等,有效降低噪声;或者在电机、设备的接口处,加设降噪套管、橡胶衬垫等降低噪音。
3、轴承松动或轴承轴承本身故障。
应检查轴承的磨损情况,并及时更换轴承。
4、电机内部不平衡。
要清洗电机内部尘垢和碎屑,加精度铁块,消除电机内部不平衡问题,并注意电机内部的转子质量均匀。
5、电机结构或外壳松动。
应检查电机结构和外壳是否牢固,确保其紧密无松动。
三、温升过高振动电机在使用过程中会产生热量,如果温度过高,可能导致设备烧毁。
温升过高的原因有以下几种情况:1、电机负载过大,电流过大。
应检查所选电机是否符合规格要求,以及负载情况是否合适。
2、绕组接线错误导致三相电流不平衡。
应检查绕组的接线情况,保证三相电流均衡,并采取相应的措施进行处理。
三相电动机故障判断及维修三相电机是指当电机的三相定子绕组(各相差120度电角度),通入三相交流电后,将产生一个旋转磁场,该旋转磁场切割转子绕组,从而在转子绕组中产生感应电流。
那如果产不出电流的时候应该要怎么做呢?以下是店铺为你整理的三相电动机故障判断及维修,希望能帮到你。
三相电动机故障判断及维修三相电动机运行或故障时,可通过看、听、闻、摸四种方法来及时预防和排除故障,保证三相电动机的安全运行。
一、看观察三相电动机运行过程中有无异常,其主要表现为以下几种情况。
1.定子绕组短路时,可能会看到三相电动机冒烟。
2.三相电动机严重过载或缺相运行时,转速会变慢且有较沉重的"嗡嗡"声。
3.三相电动机维修网正常运行,但突然停止时,会看到接线松脱处冒火花;保险丝熔断或某部件被卡住等现象。
4.若三相电动机剧烈振动,则可能是传动装置被卡住或三相电动机固定不良、底脚螺栓松动等。
5.若三相电动机内接触点和连接处有变色、烧痕和烟迹等,则说明可能有局部过热、导体连接处接触不良或绕组烧毁等。
二、听三相电动机正常运行时应发出均匀且较轻的"嗡嗡"声,无杂音和特别的声音。
若发出噪声太大,包括电磁噪声、轴承杂音、通风噪声、机械摩擦声等,均可能是故障先兆或故障现象。
1. 对于电磁噪声,如果三相电动机发出忽高忽低且沉重的声音,则原因可能有以下几种。
(1)定子与转子间气隙不均匀,此时声音忽高忽低且高低音间隔时间不变,这是轴承磨损从而使定子与转子不同心所致。
(2)三相电流不平衡。
这是三相绕组存在误接地、短路或接触不良等原因,若声音很沉闷则说明三相电动机严重过载或缺相运行。
(3)铁芯松动。
三相电动机在运行中因振动而使铁芯固定螺栓松动造成铁芯硅钢片松动,发出噪声。
2.对于轴承杂音,应在三相电动机运行中经常。
方法是:将螺丝刀一端顶住轴承安装部位,另一端贴近耳朵,便可听到轴承运转声。
若轴承运转正常,其声音为连续而细小的"沙沙"声,不会有忽高忽低的变化及金属摩擦声。
电机故障诊断四步法+电动机轴承温度规定、出现异常的原因及处理方法一、电机故障诊断步骤与方法:1、看:1.1定子绕组短路时,可能会看到电动机冒烟。
1.2电动机严重过载或缺相运行时,转速会变慢且有较沉重的"嗡嗡"声。
1.3电动机维修正常运行,但突然停止时,会看到接线松脱处冒火花;保险丝熔断或某部件被卡住等现象。
1.4若电动机剧烈振动,则可能是传动装置被卡住或电动机固定不良、底脚螺栓松动等。
1.5若电动机内接触点和连接处有变色、烧痕和烟迹等,则说明可能有局部过热、导体连接处接触不良或绕组烧毁等。
2、听:2.1电动机正常运行时应发出均匀且较轻的"嗡嗡"声,无杂音和特别的声音。
2.2若发出噪声太大,包括电磁噪声、轴承杂音、通风噪声、机械摩擦声等,均可能是故障先兆或故障现象。
2.3对于电磁噪声,如果电动机发出忽高忽低且沉重的声音,则原因可能有以下几种:(1)、定子与转子间气隙不均匀,此时声音忽高忽低且高低音间隔时间不变,这是轴承磨损从而使定子与转子不同心所致。
(2)、三相电流不平衡。
这是三相绕组存在误接地、短路或接触不良等原因,若声音很沉闷则说明电动机严重过载或缺相运行。
(3)、铁芯松动。
电动机在运行中因振动而使铁芯固定螺栓松动造成铁芯硅钢片松动,发出噪声。
2.4对于轴承杂音,应在电动机运行中经常监听。
2.4.1监听方法是:将螺丝刀一端顶住轴承安装部位,另一端贴近耳朵,便可听到轴承运转声。
若轴承运转正常,其声音为连续而细小的"沙沙"声,不会有忽高忽低的变化及金属摩擦声。
2.4.2若出现以下几种声音,则为不正常现象:(1)、轴承运转时有"吱吱"声,这是金属摩擦声,一般为轴承缺油所致,应拆开轴承加注适量润滑脂。
(2)、若出现"唧哩"声,这是滚珠转动时发出的声音,一般为润滑脂干涸或缺油引起,可加注适量油脂。
(3)、若出现"喀喀"声或"嘎吱"声,则为轴承内滚珠不规则运动而产生的声音,这是轴承内滚珠损坏或电动机长期不用,润滑脂干涸所致。
电动机故障诊断方法电动机故障诊断是指通过各种手段和方法,确定电动机故障的发生和原因,并找出解决故障的方法。
电动机故障的诊断对于保证电动机正常运行和延长其使用寿命具有重要作用。
下面是一些常用的电动机故障诊断方法:1. 外观检查:首先通过仔细观察电动机的外观,检查是否有烧坏、破损、碰撞等情况,并查看电机接线端子和接线盒的连接是否牢固。
2. 电气测量:通过使用万用表、绝缘电阻测试仪等仪器,测量电动机的电压、电流、绝缘电阻等参数,了解电动机的工作情况,判断是否存在电气故障。
3. 振动检测:电动机在运行时如果产生异常的振动,可能是由于轴承磨损、不平衡或电机定子转子偏心等引起。
使用振动测量仪器对电动机进行振动测试,判断是否存在振动故障。
4. 声音检测:电动机在运行时如出现异常的噪音,可能是由于轴承磨损、不平衡或电机定子转子偏心等原因。
使用声音测试仪器对电动机进行声音测试,判断是否存在噪音故障。
5. 热度检测:电动机工作时如果温度过高,可能是由于电机内部的绕组短路、电机通风不良等原因。
通过测量电动机的温度,可以判断是否存在故障。
6. 油液检测:对于带有润滑系统的电动机,可以通过检查油液的颜色和气味,判断电动机内部是否存在磨损、油耗等故障。
7. 故障模式判断:根据电动机的故障模式和常见故障案例,结合上述的测量结果和观察,可以初步判断电动机的故障原因。
8. 试运转检测:对于某些难以判断的电动机故障,可以通过在检查过程中给电动机提供电源,并进行试运转。
同时,观察电动机是否有异响、异常热等情况,以进一步判断故障原因。
总之,电动机的故障诊断是一个综合性的过程,需要技术人员综合运用各种手段和方法来判断故障的原因和解决方案。
同时,在诊断中还需要注意安全,避免因操作不当而引发更大的故障。
此外,定期维护和保养电动机,可以有效地预防电动机故障的发生。
交流三相异步电动机不同故障导致的振动特点中小型三相异步电动机由定子、转子、轴承、底座等组成,电动机用自带风扇冷却。
电动机转子工作时承受各种应力,简单消失故障,如动不平衡、安装不对中、异步断条、转子偏心、转子弯曲、轴系零件磨损松动等故障。
轴承作为转子的支撑部件,转子的多数故障都是以轴承振动大,发热变形等形式反映出来,所以轴承是电动机诊断和修理的重要部件之一。
一、三相异步电机的常见故障起因与征兆(见表1)表1二、电动机振动的测量1.测量位置的选取振动不仅与交变力有关,而且和该测点的结构导纳有关(加速度导纳、速度导纳、位移导纳)。
ISO2373标准规定了六个测点位置,如图1。
振动测量是在机器表面进行,正确选取测点位置非常重要,否则可导致错判误判。
测点的选取应使传递路径最短,测点刚度最大,以使结构导纳最大,并且每次测量位置必需相同,尽量避开结构导纳不同对测量结果的影响。
2.振动参量的选取由于有效值、峰值、峭度、频带能量等每个特征参数仅对设备的某种状态敏感,所以一般同时采纳多种特征参数进行监测和诊断。
三、电动机振动特别的识别1.定转子特别引起的电磁振动电机运行时,定子和转子的磁场相互作用,当定子三相磁场不对称、定转子间气隙不匀称、回路电气不平衡时,将产生较大的电磁力不平衡而引起电动机特别振动。
定子电磁振动特别的主要缘由有三相电压不平衡、电机缺相运行、三相直阻超差和定子铁芯线圈松动等,气隙不匀称又分为动态和静态两种,转子回路电气不平衡主要是指转子断条或绕线式转子线圈不平衡。
电磁振动的特征是:(1)切断电源,振动马上消逝;(2)定子电磁振动和静态气隙不匀称的振动频率为电源频率的二倍,动态气隙不匀称和转子特别时振动频率既可能是电源频率也可能是电机转频;(3)电机负载增加时,振动随之增加;(4)动态气隙不匀称时,电磁振动以1 /2sf0为周期脉动,电机发出与脉动节拍相全都的电磁噪声;(5)转子特别引起的电磁振动,在基频的两边会消失±2sf的边频。
三相异步电动机振动故障诊断及处理方法探讨作者:程思程建平苏晓洁来源:《科学与财富》2018年第05期摘要:在三相异步电动机的运行过程中,容易出现机械振动故障问题,需要对其进行快速诊断和处理。
本文首先对几种三相异步电动机的常见振动故障类型进行介绍,并分析其诊断方法。
在此基础上,探讨三相异步电动机的故障处理技术,结合实际案例,分析故障处理方法的应用。
关键词:三相异步电动机;振动故障诊断;处理方法前言:三相异步电动机的振动故障问题会导致设备内部绕组出现松动,进而容易引发电气事故,缩短设备使用寿命。
严重的电动机振动故障问题还会对同一系统内的其他设备运行产生影响,给生产实践带来严重的经济损失。
因此,必须掌握三相异步电动机的常见故障类型和故障原因,采用有效的诊断和处理方法,及时解决电动机振动故障问题,确保系统的稳定运行。
一、三相异步电动机的振动故障类型及诊断方法(一)电磁性振动故障及其诊断方法按照引起三相异步电动机振动故障的原因进行划分,其振动故障具体可以分为电磁性故障和机械性故障两大类。
从电磁性振动故障方面来看,三相异步电动机依靠绕组电流与基波旋转磁通产生的电磁转矩进行转动,如果电动机的绕组出现接线错误、线圈出现断路或开焊故障、转子鼠笼出现松动或断条、以及电动机接地故障等,都会引起三相电动机的电压、电流或电阻阻抗不平衡,进而导致电动机处于不对称运行状态,发生电磁性振动故障。
此外,由于气隙不对称引起的基波和谐波磁通不平衡,也会导致电动机出现电磁性故障。
一般要采用断电法对电磁性故障进行判定,即在电机运转到最高速时,突然切断电源,观察电动机振动现象,若电动机振动幅度明显减小,则可以判断是电磁性振动故障,否则可能是由于机械方面原因导致的故障[1]。
(二)机械性振动故障及其诊断方法引起机械性振动故障的原因主要包含两个方面,一是三相异步电动机自身的问题,比如电动机内部轴承受到磨损,发生弯曲变形,或定转子的铁芯磁中心不一致、动平衡不良等原因,都会导致电动机发生振动故障。
电机振动的危害、原因及判断和排除故障的方法。
展开全文内容简介:一般来讲,引起电动机振动的原因不外乎机械和电磁两方面的原因。
引起直流电动机振动的主要原因是机械上、电气上和安装上的原因。
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生活中较轻易碰到的。
一、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,影响四周设备的正常工作,发出很大的噪声。
二、电动机振动的原因一般来讲,引起电动机振动的原因不外乎机械和电磁两方面的原因。
引起直流电动机振动的主要原因是机械上、电气上和安装上的原因。
电机振动极限值在国家标准GB100068.2一88《旋转电机振动测定方法及极限振动极限》中都有规定。
振动是所有电机在制造、安装、运行维护与检修中经常遇到和必须解决的问题。
振动过大会导致电机的运行稳定性破坏、换向条件恶化、零部件损坏、电机寿命缩短,甚至造成停机故障。
机械部分故障主要有以下几点: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。
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。
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。
故障诊断的参考标准为了获得最佳的诊断效果,在机械设施诊断的过程中应当建立设施的故障报警门限参考标准,现将国际上通用的标准列出如下:1、 IS02372常用机械设施的IS02372振动标准在国际标准IS02372中规定了转速为10—200r∕s的机器在10—1000Hz的频率范围内机械振动猛烈度的范围,它将振动速度有效值从0∙ll∏ιπι∕s(人体刚有振动的感觉)到71mm∕s的范围内分为15个量级,相邻两个烈度量级的比约为1: 1.6,即相差4dB。
这是由于对于大多数机器的振动来说4dB之差意味着振动响应有了较大的变化。
有了振动烈度量级的划分就可以用它表示机器的运行质量。
为了便于有用,将机器运行质量分成四个等级:A级一一机械设施正常运转时的振级,此时称机器的运行状态“良好”。
B级一一已超过正常运转时的振级,但对机器的工作量尚无显著的影响,此种运行状态是“容许”的。
C级一一机器的振动已经到了相当猛烈的强度,导致机器只能牵强维持工作,此时机器的运行状态称为“可容忍”的。
D级一一机器的振动能已达到使机器不能运转工作,此种机器的振级是不允许的。
明显,不同的机械设施由于工作要求、结构特点、动力特性、功率容量、尺寸大小以及安装条件等方面的区分,其对应于各等级运行状态的振动烈度范围必定是各不相同的。
所以对各种机械设施是不能用同一标准来衡量的,但也不行能对每种机械设施特地制定一个标准。
为了便于有用,IS02372将常用的机械设施分为六大类,令每一类的机械设施用同一标准来衡量其运行质量。
机械设施分类状况如下[14]:第一类:在其正常工作条件下与整机连接成整体的发动机和机器的零件(如15kw以下的发动机)。
其次类:设有专用基础的中等尺寸的机器(如15—75kw的发电机)及刚性固定在专用基础上的发动机和机器(300kw以下)。
第三类:安装在测振方向上相对较硬的、刚性的和重的基础上的具有旋转质量的大型原动机和其它大型机器。
交流异步电动机常见故障的分析诊断及处理异步电动机是一种常用的电动机类型,广泛应用于工业生产中。
但由于长期运行和各种外界环境因素的影响,异步电动机常常会发生故障。
因此,对于异步电动机常见故障的分析诊断及处理非常重要。
本文将从故障的分类入手,详细介绍异步电动机常见故障的分析诊断及处理方法。
首先,我们将异步电动机的故障分为两大类:电气故障和机械故障。
一、电气故障1.绕组故障:异步电动机的绕组可能出现短路、开路等问题。
绕组发生短路时,电流异常增大,绕组温度升高,甚至可能导致绝缘击穿。
绕组发生开路时,电机无法正常工作。
处理方法是检查绕组连接是否松动,修复或更换故障绕组。
2.转子故障:异步电动机的转子可能出现断条、断裂等问题。
转子断条会导致转子非均匀加速,发出噪音,甚至引起电机振动。
处理方法是修复或更换故障转子。
3.轴承故障:转子轴承是异步电动机重要的支撑部件,轴承若出现磨损、松动等问题,会导致电机振动、噪音增大。
处理方法是修复或更换故障轴承。
4.过载或过热:长时间过载工作会导致异步电动机过热,甚至损坏绕组绝缘。
处理方法是减少负载,提高散热条件。
二、机械故障1.不平衡:电机转子不平衡会引起振动、噪音增大。
处理方法是进行动平衡调整。
2.轴间隙不当:电机轴与轴承之间的间隙不当会导致摩擦增加,产生热量、振动和噪音等问题。
处理方法是适当调整轴承间隙。
3.耦合装配不良:耦合连接不良会导致电机传动系统的不稳定性。
处理方法是检查耦合装配状态,重新装配或更换故障耦合。
4.润滑不良:电机轴承润滑不良会加剧摩擦和磨损,导致电机故障。
处理方法是检查润滑油是否充足,重新润滑轴承。
总结以上常见故障的分析诊断及处理,我们可以参考以下步骤:1.检查电动机运行状况,观察是否存在异常噪音、振动或高温现象。
2.检查电动机外观是否有损坏,是否有漏油、漏电、松动等现象。
3.检查电动机电缆和连接是否松动或腐蚀。
4.通过测量电动机绕组电阻、绝缘电阻和绕组匝间,判断是否存在绕组故障。
防爆电机振动检测方法及常见故障处理技巧防爆电机产生振动会使绕组绝缘降低、轴承使用寿命缩短、焊接点松开;可能会使负载机械损伤、精度降低;会使地脚螺栓松动或断裂;还会使电刷和集电环异常磨损。
一、造成防爆电机振动有以下几个方面原因1、机械负载的较大振动传给防爆电机,使防爆电机被迫振动。
2、防爆电机与机械负载间联轴器螺栓上的橡胶严重磨损,或单边有紧力。
3、防爆电机与机械负载间的中心校准的不好,或者是防爆电机的轴弯曲。
4、地基强度不够,此时基础也一起振动。
或者是地脚分裂,地脚螺栓未拧紧。
5、三相不平衡。
6、轴承磨损,轴承的间隙超过允许值。
7、转子和定子同轴度差,气隙不均匀;或者端盖螺栓未上紧;或者防爆电机的转子不平衡。
8、定子铁芯装配不紧,这时伴有猛烈的电磁声。
9、笼型转子铜条有较多的断裂或开焊。
二、防爆点击振动检测方法防爆电机产生振动时,应先检查四周部件对防爆电机的影响,然后解开联轴器,使防爆电机空转。
假如空转时无振动,则说明振动是由于防爆电机轴与机械负载轴的中心线未校准,或是机械负载的故障而引起。
若防爆电机空转时仍旧振动,则是防爆电机本身原因所致。
可将电源切断在进行判定。
若电源切断后振动立刻消失,则是电磁振动,故障可能是绕组并联支路断线、轴承受损、气隙间隙不均匀等。
若电源切断后仍旧振动,则是机械振动,如转子不平衡、轴承破损等。
三、防爆电机常见故障处理注意事项1、应注意按使用环境选择防爆电机的类型。
2、要严格按要求设置短路、过载、过热、缺相等保护,并定期对这些保护装置进行检查,确保其有效。
3、非专业人员严禁拆修电机的任何部位。
4、连接线应按如下程序:取下接线盒盖后,拧下接线斗,拿出接线座进线口中的橡胶垫圈,并将这两个零件套在电缆上。
应注意:橡胶垫圈的内孔必需与电缆的外径相同,不得有较大空隙,否则,当压紧接线斗时,橡胶垫圈与电缆不能形成密封,这样当接线盒内爆炸时,将引起电机外部的爆炸,从而失去隔爆作用。
将电缆从接线盒进线口引入盒内,3股芯线分别绕接在各自的接线柱上(矿用电机还需将接地芯线绕接在接地螺钉上),每股芯线都必需圆整地压在两个弓形垫圈内,然后拧紧接线柱螺母。
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
图3 俯视振动数据图
图4 电动机m1-h点振动频谱图(2001年08月21日)
电动机振幅径向方向大,轴向方向小。由图4可见。电动机单试时m1-h点振动频谱图可以
看出工频成分是振动的主要频率成分,高次谐波成分不明显,可排除存在松动碰磨以及对中
问题的可能性;50hz、100hz等市电频率的谐波成分峰值较小,而且,在电动机断电瞬间的
前后变化不明显,通频幅值也无明显降低,由此可排除电磁激振力存在的可能性; 初步怀疑
不平衡是主要的激振力。
为了能够准确的找出引发电动机异常工频振动的故障原因,有必要参考各测点振动相位。通
过表1可以看出,电动机轴承座在水平垂直两方向的振动相位是精确相同的,而不是通常
不平衡状态下的相位差90°,这说明电动机的振动是一种定向振动,而不是单纯的不平衡[1]。
经检查,电动机各地脚螺栓均未发现松动迹象,基础台板及支撑柱的振幅与电动机几乎相等,
说明基础并未吸收电动机的振动,而是同电动机一同作定向振动,这就反映出支撑基础较为
薄弱,刚性不足(据了解,此电动机为临时增加的设备,基础的设计建造并未依据有关的标
准进行),容易在电动机振动激振力的作用下,发生受迫振动,反过来又加剧电动机的振动。
在这种情况下长期运行容易造成电动机及基础的损坏,所以立即停机进行处理。厂方增加了
混凝土中间支撑柱,以加强基础的刚性。表2列出了基础加固后电动机各点振动数据,可
以看出,经过基础加固后,电动机定向振动的现象消失,振动状况明显改善。
3 电动机电磁故障的诊断过程
此后电动机连续运转三个月后,因内部零件松动脱落而烧损。经电动机制造厂家检修后开车,
振动较大。2002年1月6日对电动机作振动分析,进行与前次相同的测试,发现振动随负
荷的增加而增加,周围楼板共振明显,中间支撑柱振幅较大。分析采集的振动数据发现:
参考图4(2001年8月21日对电动机测试时采集的m1-h点的振动频谱图),当时电动机振
动工频幅值较高,其他频率幅值较小,无电磁方面的异常。图5为2002年1月6日采集的
m1-h点的振动频谱图,此时通频幅值较前次增大,出现二倍频(33.10hz)并且幅值最高,同
时出现了较多的高频成分。
图5 电动机m1-h点振动频谱(2002年01月06日)
50hz、100hz等市电频率及其谐波成分峰值较小,而且,在电动机断电瞬间前后的变化不
明显,通频幅值也无明显降低,由此可排除市电频率干扰的可能性。
为了判断二倍频产生的原因,利用entek data pactm 1500数据采集器的停车瀑布图采集
功能,作出电动机断电过程振动频谱瀑布图(图略)。由此可以明显的看出电动机断电前后振
动的变化。在断电瞬间,峰值一直较高的二倍频立即大幅度减小(见图6),这说明二倍频不
是由机械原因产生的,而是由电磁原因产生的,可能的原因有定子绕组不对称、磁极绕组存
在匝间断路、气隙不均匀等[2]。二倍频是此电动机振动的主要振动频率,在楼板上主要的
振动频率也是二倍频,楼板是受此频率的激励而发生共振(见图7呈现出典型的拍振波形,
明显的看出电动机与楼板的共振),如果消除或减弱了此振动频率成分,就能避免或减轻基
础的共振,所以消除二倍频是减小电动机振动的关键。
图6 电动机m1-h点断电过程33.10hz频率峰值趋势图
图7 电动机周围楼板的振动时域波形图
为了能够准确的找出电动机电气故障,有必要对振动频谱进行细化分析。图8为m1-h点振
动的真细化频谱图,明显看到工频及二倍频的两侧都有边频出现,经计算,边频为电动机转
子偏心产生的频率(pp)对各倍频的调制而出现的,这是电动机转子偏心典型的故障图谱。图
中,pp为电动机转子偏心产生的频率,lf为市电频率50hz,rpm为电动机的工频。图9为
50hz左右频谱的放大显示,由此可以判断出此电动机目前还存在明显的转子偏心缺陷。
图8 电动机m1-h点振动真细化频谱图
图9 电动机m1-h点振动频谱局部放大图
4 电动机轴承故障的诊断过程
与此同时,特别针对此电动机的滚动轴承进行测试和分析,应用entek公司特有的振动尖峰
能量(gse)频谱技术及分析软件odyssey附带丰富的滚动轴承库数据,发现了电动机轴承的
损坏故障。
图10是对m1-h点所作的振动尖峰能量频谱,其中发现了轴承的故障特征频率峰值:保持架
故障特征频率ftf、轴承内圈故障特征频率bpir的存在,图11为m2-h点的峰值振动尖峰能
量频谱,同样发现了轴承的故障特征频率峰值,说明电动机的轴承已经发生了损伤。对此,
建议更换电动机轴承,对电动机进行检查和检修,加强基础支撑的刚性。
图10 m1-h点振动尖峰能量频谱图(gse)
图11 m2-h点振动尖峰能量频谱图(gse)
但由于生产的需要,厂方没有更换轴承,而是继续监护运行。两天后此电动机联锁停车,经
拆检,发现联轴节侧轴承损坏,轴承内圈破裂,断裂的碎块将电动机卡死,造成停车。
5 结束语
在对电动机进行振动故障诊断过程中, 应注意下几点:
(1) 细致认真的日常检测和维护是防止电动机故障的有效手段;
(2) 利用振动相位可以区分表现近似的故障,如不平衡、基础刚性弱和对中不良等;
(3) 分析电动机断电惰走振动频谱瀑布图是一个区分电磁故障与机械故障的重要手段;
(4) 当谱图中出现工频的高次谐波频率成分时,有时与市电频率及其倍频相当的接近,应对
50hz、100hz作细化处理,如果电动机有电气方面的故障,就会在此频率两边出现边频,
只有通过细化处理才能够清晰的显示出来;
(5) 对于采用滚动轴承的电动机,对轴承作尖峰能量(gse)幅值和频谱分析是判断轴承故障的
有力手段;
(6) 应尽量采用多种检测手段对电动机故障进行分析,诸如噪声诊断,电流频谱诊断,温度
检测,油液磨屑检测等。经过多角度的分析,能够全面准确的判断电动机故障的原因。