电机震动标准及异常的识别与诊断.doc

第一章、电动机维护检修规范 1、电动机完好标准 11零部件质量 111外壳完整，无明显缺陷，表面油漆色调一致，铭牌清晰。 112润滑油脂质量符合要求，油量适当，不漏油。 113电动机内部无积灰和油污，风道畅通。 114外壳防护能力或防爆性能良好，既符合电动机出厂标准，又符合周围环境的要求。 115定转子绕组及铁芯无老化、变色和松动现象，槽楔、端部垫块及绑线齐全紧固。 116定转子间的间隙符合要求。 117风扇叶片齐全，角度适合，固定牢固。 118外壳有良好而明显的接地(接零)线。 119各部件的螺栓、螺母齐全紧固，正规合适。 1110埋入式温度计齐全，接线完整，测温表计指示正确。 111l起动装置好用，性能符合电动机要求。 1112通风系统完整，防锈漆无脱落，风道不漏风，风过滤器、风冷却器性能良好，风机运行正常。 1113励磁装置运行稳定可靠，直流电压、电流能满足电动机要求。 1114操作盘油漆完好，部件齐全，接线正规，标示明显。 1115保护、测量、信号、操作装置齐全，指示正确，动作灵活可靠。 1116电动机基础完整无缺。 1117 电源线路接线正确牢固，相序标志分明，电缆外皮有良好的接地(接零)线。 12运行状况 121在额定电压下运行，能达到铭牌数据要求，各部位温升不超过表1所列允许值。 表1 电动机的最高允许温升(环境温度为40C时) 绝缘等级 A级绝缘 E级绝缘 B级绝缘 F级绝缘 H级绝缘 测量方法 温度计法 电阻法 温度计法 电阻法 温度计法 电阻法 温度计法 电阻法 温度计法 电阻法 与绕组接触的铁芯及其他部件 60 75 80 100 125 集电环或整流子 60 70 80 90 100 滑动轴承 40 40 40 40 40 滚动轴承 55 55 55 55 55 电动机绕组 50 60 65 75 70 80 85 100 105 125 122电动机的振动值（两倍振幅值），一般应不大于表2的规定。对于Y系列电动机，空载振动、速度的有效值应不超过表3所列数据。 表2电动机的允许振动值 转速，rmin 3000 2000 1500 1000 750及以下 两倍振幅值，mm 0.06 0.085 0.10 0.13 0.16 表3 Y系列电动机空载振动、速度允许值 安装方式 弹性 刚性 轴中心高H，mm 56H132 132H225 225H400 400H630 转数n,rmin 600n1800 1800n3600 600n1800 1800n3600 600n1800 1800n3600 600n1800 18005080 o060 1018 o030 80120 0080 1830 0040 120180 O100 3050 o050 423检查检修资料、试验资料是否齐全，检修质量与试验结果是否符合要求和标准。 424检查控制设备及继电保护装置是否检修完毕并符合要求。 43试车 431试车分空载试车和负荷试车两种。空载试车以在试验室进行为宜，带负荷试车一般 在生产现场进行。试车时需记录运行电压、运行电流、定子温升、轴承温升，测量振动，检查有无异音和异常情况。 432试车时间规定： a 空载试车时间按4.1.4e规定执行。 b 中修后逐渐加满负荷运行8 h以上。 c 大修后逐渐加满负荷运行24 h以上。 44验收 441验收标准： a 电机旋转方向正确。 b 空载电流的大小与偏差符合414c和d的规定。 c 起动电流、起动时间同出厂数据相符，或与历史记录相符。 d 在规定的试车时间内，运行情况符合本规程1的要求。 442各有关单位项目技术负责人确认试车正常，符合验收标准，在竣工验收书上签字后， 验收工作结束。 5维护检修安全注意事项 51维护安全注意事项 511首先验明电机外壳是否带电，接地(零)是否良好。在外壳不带电和接地(零)良好的情况下才能进行维护工作。 、 512维护人员务必穿戴合格的工作服、工作帽、电工鞋，袖口应扎紧，女工的辫子禁止外露。严禁带手套进行维护工作。 513人体各部位及维护工具(如听诊棒、注油枪等)不得触及旋转部分。 514调整或更换电刷时，不得用手触及不同导电部分或一手触及导电部分，一手触地。严防电刷及导电部分接地。在同一台电机上不准二人同时进行调整或更换电刷工作。 515禁止用帆布遮盖运行的电机，若电机必须加以防护，可用木板或金属罩遮盖，但不得使电机的冷却条件恶化。 516禁止随意增大电机保护同路中熔片或熔丝。禁止以铜丝、铁丝等金属替代熔丝。 52检修安全注意事项 521在禁火区内动火时，必须办理动火许可证。检修现场要有足够的灭火用具和安全照明。 522进入电机定子内工作时，不准携带金属小物件，禁止穿带钉子的鞋。 523在大型基础上检修电机时，要有防止检修人员坠落的安全措施。 524检修有电动盘车器的同步电动机时，应采取防止误送电盘车的安全措施。 525应对称拆装凸板式同步电动机转子磁极，注意保持转子平衡。 526 电机起吊、解体抽芯、部件存放等工序应注意以下几点： a 防止电缆头损坏。 b 做好主要零部件如线头、端盖、刷架等的复位标记，细小零件装入专用塑料袋里。 c 抽出或装进转子前，将轴颈、集电环、换向器、绕组端部保护好，避免钢丝绳撞击。抽出转子后，要及时检查绕组、铁芯、槽楔、端部绑扎等有否碰伤，对碰伤部位及时修复。 d 钢丝绳拴转子的部位，必须衬以木垫。 527禁止用金属物敲打绕组。清理绕组尘垢应使用木质、竹质或绝缘纤维板。 528用蒸汽加水冲洗电机时，冲洗压力应控制在o1o15MPa范围内。 529使用压缩空气吹扫灰尘时，注意空气的过滤，不能有水吹到绕组上。 5210局部咎理或拆换绕组时，应注意做好其他绕组的保护。嵌软绕组时，不要损伤导线的绝缘和槽绝缘。 521l 使用工具拆卸轴承时，注意保护好转轴顶针孔。 5212烘烤电机应有专人值班，规定烘烤温度范围，做好烘烤记录。 5213 明火不得接触绝缘漆或绝缘材料的挥发物。 5214电机进行高压试验时不得少于二人。试验现场应设遮栏，并悬挂警告牌，派专人看守。 5215测量绝缘或高压试验后，应将电机绕组对地放电数次。 5216封闭定子之前，检查气隙、通风沟和其他空穴等处有无遗忘物件。 53试车安全注意事项 53l带负荷试车之前，需单试电机旋转方向，检查是否与工艺要求的方向相符。 532试车过程中，一旦发现异音、焦臭、冒烟起火、剧烈振动、超温、过电流等异常情况，应立即停车处理。 533在冷态下最多允许连续起动3次，每次间隔时间约5 min。在热态下只允许起动一次。处理事故时，允许多起动一次。 电机振动异常的识别与诊断： 、三相交流电机定子异常产生的电磁振动，三相交流电机在正常运转时，机座上受到一个频率为电网频率2倍的旋转力波的作用，而可能产生振动，振动大小与旋转力波的大小和机座的刚度直接有关。 定子电磁振动异常的原因： 定子三相磁场不对称，如电网三相电压不平衡。因接触不良和断线造成单相运行，定子绕组三相不对称等原因，都会造成定子磁场不对称，而产生异常振动。 定子铁心和定子线圈松动将使定子电磁振动和电磁噪声加大。 电磁底脚线条松动，相当于机座刚度降低使定子振动增加。 定子电磁振动的特征： 振动频率为电源频率的2倍，F=2f 切断电源，电磁振动立即消失 振动可以在定子机座上和轴承上测得 振动强度与机座刚度的负载有关 、气隙静态偏心引起的电磁力 电机定子中心与转子轴心不重合时，定、转子之间气隙将会出现偏心现象，偏心固定在一个位置上，在一般情况下，气隙偏心误差不超过气隙平均值的上下10%是允许的，过大的偏心值产生很大的单边磁拉力。 气隙静态偏心产生的原因： 电磁振动频率是电源频率的2倍 F=2f。 振动随偏心值的增大在增加，随负载增大而增加。 断电后电磁振动消失。 静态偏心产生的电磁振动与定子异常产生的电磁振动非常相似，难以区别。气隙动态偏心引起电磁振动 偏心的位置对定子是不固定的，对转子是固定的，因此偏心的位置随转子而转动。 气隙动态偏心产生的原因： 转子的转轴弯曲 转子铁心与转轴或轴承不同心。 转子铁心不圆 气隙动态偏心产生电磁振动的特征； 转子旋转频率和定子磁场旋转频率的电磁振动都可能出现。 电磁振动的振幅随时间变化而脉动（振），脉动的频率为2sf,周期为1/2sf 当电动机负载增加，S加大，其脉动节拍加快。 电动机往往发生与脉动节拍相一致的电磁噪声。 断电后，电磁振动消失，电磁噪声消失。转子绕组故障引起的电磁振动。 笼形电机笼条断裂，绕组异步电机由于转子回路电气不平衡都将产生不平衡电磁力。 转子绕组故障产生的原因： 笼条铸造质量不良，产生断条和高阻。 笼形转子因频繁起动，电机负载大产生断条或高阻。 饶式异步电动机的转子绕组回路电气不平衡，产生不平衡电磁力。 同步电动机磁绕组匝间短路。 转子绕组故障引起电磁振动的特征： 转子绕组故障引起电磁振动与转子动态偏心产生的电磁振动，波形相似，现象相似，较难区别，振动频率为f/p ，振幅以2sf的频率在脉动、电动机发生与脉动节拍一致的电磁噪声。 在空载或轻载时，振动与节拍噪声不明显，当负载增大时，这种振动和噪声随之增加，当负载超过50%时，现象较为明显。 在定子的一次电流中，也产生脉动变化其脉动节拍频率为2sf。 在定子电流波形作频谱分析，在频图图中，基频两边出现的边频。 同步电动机励磁绕组但匝间短路，能引起f/p 频率（转频）的电磁振动和噪声，无节拍脉动振动现象与转子不平衡产生的机械振动相似。 断电后，电磁振动和电磁噪声消失。转子不平衡产生的机械振动； 转子不平衡的原因 电机转子质量分布不均匀，产生重心位移，与转子中心不同心。 转子零部件脱落和移位，绝缘收缩造成绕组移位、松动。 联轴器不平衡，冷却风扇不平衡，皮带轮不平衡。 冷却风扇与转子表面不均匀积垢。 转子不平衡产生的机械振动特征振动频率与转频相等 振动值随转速增高而加大，与电机负载无关。 振动值以经向为最大，轴向很小。 当地脚螺丝松动时，电机的转频和电机定子固有频相近时，由于转子不平衡共振将产生异常振动，造成电机结构件的破坏和疲劳。滑动轴承由于油膜涡动产生振动。 产生的原因： 在轴承比负载较小，轴颈线速度叫高，特别是大型告诉的柔性转子电机中易发生，轴承经过长期运行，间隙变大，或润滑油粘度大，油温低，轴承负载轻等互相造成油膜加厚，轴承油膜动压不稳定而产生振动。 滑动轴承油膜滑动的特征： 振动频率略低于转子回转频率的Fr的一半，约为0.420.48Fr . 油膜涡动的振动是径向的。 油膜涡动往往是突然出现的，诊断的方法是油膜涡动偶，改变油的粘度和温度振动就能减轻和消失。滑动轴承由于油膜振荡产生振动 油膜振荡产生的原因： 油膜振荡产生的原因和油膜涡动的原因相同，也是油膜动压不稳造成的。 当转子回转频率增加时，油膜涡动频率随之增加，两者关系近似保持不变的比值约0.420.48之间，当转轴的回转频率达到其一阶临界转速的2倍时，随着 转子回转频率的增加，涡动频率将不变，等于转子的一阶临界转频，而与转子回转频率无关，并出现强烈的振动，这种现象为油膜振荡，产生强烈振动的原因是油膜 涡动与系统共振，两者相互激励，相互促进的结果。 对油膜振荡来说，除了油膜性质改变以外，转子不平衡量的增加和地脚螺丝的松动都会诱导油膜振荡的发生。 油膜振荡的特征： 振荡频率等于转子的一阶临界转速，工作转速接近一阶临界转速2倍的大型，告诉柔性转子电机极易发生油膜振荡。 油膜振荡是径向振动。 减少转子不平衡，降低润滑油粘度和提高油温，能使油膜振荡消失和减轻。加工和装配不良产生振动； 产生的原因： 与轴承内孔配合的轴颈和轴肩加工不良或由于轴弯曲等原因，使轴承内圈装配后，其中心线与轴中心线不重合，轴承每转一周，轴承受一次交变的轴向力作用，使轴承产生振动。 振动的特征： 振动幅值以轴向为最大。 振动频率与转频相同。安装时，轴线不对中引起振动； 机组安装后，电机和负载机械的轴心线应该一致相重合，当轴心线不重合时，电动机在运行时就会受到来自联轴器的作用力而产生振动。不对中分为3种情况。 轴心线平行不对中（偏心不对中），就是电动机与负载机械轴心线虽然平行，但不重合，存在一个偏心距，随电机转动，其轴伸上就受到一个来自联轴器的一个径向旋转力的作用，使电机产生径向振动，振幅与偏心距大和转速高低有关，频率是转频的2倍。 轴心线相交不对中，当电动机与负载机械轴心相交时，联轴器的结合面往往出现“张口”现象。电动机转动时，就会受到联轴器的一个交变的轴向力作用，产生了轴向振动，产生了轴向振动，频率与转频相同。 轴心线既相交又偏心的不对中： 在实际安装中，以上两种不对中情况往往同时存在，特征如下： 1、径向振动出现1倍频，2倍频振动，2倍频成份大。 2、轴向振动出现1倍频，2倍频，3倍频，转子轴向振动幅值为径向振动的50%以上。 3、轴心线不重合的偏差越大，振动也越大。 4、电动机单独运行时，振动消失。机械松动引起的振动 机械松动分为结构件松动和转动部件松动。 造成松动的原因： 由于安装不良和长期磨损，轴承与轴或端盖孔具有较大间隙或过量不足。风扇和转轴配合松动，转子铁心与轴（或支架）配合松动。 电机的机座或轴承安装不良，底座不平，地脚螺丝不紧等。 基础和机座损坏。 机械松动故障引起振动的特征： 径向振动较大，尤其垂直方向振动大。 有时含有1/2倍，3/2倍等分数频分量。 时域波形杂乱，有明显的不稳定的非周期信号。 轴向振动很小或正常。专业文档供参考，如有帮助请下载。