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电机振动的原因及预防措施
  2016-09-17  

2.1 转子不平衡

通常转子的机械不平衡可分为静不平衡、动不平衡和混合不平衡, 有静不平衡导致的离心力在两个支座上产生大小相等、相位相同的振动。有动不平衡导致的离心力偶在两个支座上产生大小相等、相位相反的振动。在实际中最常碰到的混合不平衡, 是由静不平衡离心力偶和动不平衡力偶共同作用在两个支座上产生大小不等, 相位不同
的振动。在实际工作中, 由于电机转子的平衡块松动引起的电机振动的例子很多, 济钢动力厂热力车间 3200KW 风机电机就出现过因平衡块松动引起电机振动的问题, 每次都是通过校验转子动平衡来消除振动源。转子的机械不平衡可以通过校平衡来加以消除, 一般是对 2 极和4 极电机的转子校动平衡。
动平衡校验的基本原理, 是利用转子转动时不平衡质量产生的离心力所引起的振动现象找出不平衡的位置和大小, 再用加重或减重的方法加以消除。
2.2 定转子磁力中心不正对
三项异步电动机在正常运行过程中, 定子与转子的磁力中心是重合的是对正的, 只有这样, 定子和转子之间才会只存在切向的电磁拉力, 而不存在轴向电磁力, 故电动机的转子和定子不会发生轴向位移。如果电动机的定转子磁力中心不对正, 必然产生轴向电磁拉力, 转子在该电磁力的作用下会发生轴向移动, 如果轴承室没有太大轴向位移
量, 轴移动受阻反弹引起振动, 定子会将这个轴向电磁拉力转化给定子外壳与其焊接处, 这样就会引起振动, 导致三项异步电动机定转子磁力中心不重合, 原因主要有定子铁芯轴向位移, 轴承装配不到位, 电机端盖变形等。
2.3 轴承引起的振动
滚动轴承是高速电机中较强的振动源之一, 轴承质量的好坏, 对电机振动起着直接影响。对一台电机而言, 检修时一般选用与原装轴承型号一样的轴承进行更换, 改变轴承型号可能造成振动增大, 因为滚珠类型保持架结构和材料对电机的振动有直接影响, 再是轴承外圈与端盖或轴承套间的配合会影响振动的传播, 轻松的推入配合比较有利, 配合面处形成的油膜对轴承外圈的振动有阻尼作用, 但过松会引起响声, 选用轴承时必须认真检查, 不合格的轴承不能用到电机上。
2.4 电机轴承的装配
轴承是电机中的薄弱环节, 装配不当极易引起发热和振动, 轴承是转动零件, 要求轴和轴承间的配合比较牢固, 不能出现间隙, 但配合如有过大的盈量会使轴承内圈涨大, 使轴承钢珠( 或钢柱) 和内外圈间隙减小, 引起轴承发热或振动, 轴承外圈和端盖或轴承套的配合过紧也会引起轴承发热或振动, 济钢球团厂 500KW 风机电机就曾因为轴
承和轴承套的配合过紧而引起发热或振动, 在工程技术人员指导下,对轴承套进行了切削加工, 使轴承与轴承套的配合由原来的过盈配合改为间隙配合(3 丝—8 丝) , 彻底消除了故障隐患, 电机运转良好。
2.5 定转子气隙不均匀
当三相异步电动机定转子气隙不均匀时, 造成旋转磁通不均衡,进而产生不平衡的电磁力, 在该电磁力的作用下, 电动机的转子就会发生振动, 气隙不均匀程度越严重, 振动越大。造成电动机气隙不均匀的因素主要有定子铁芯的中心轴线与前后轴承室中心线不在一条线,端盖偏心, 轴承严重损坏, 铁子铁芯位移等。
2.6 转子笼条开焊或断裂
高压电动机转子笼条开焊或断裂主要发生在电机启动过程中, 笼条所受的应力超过了机械强度。笼条断裂应力包括热应力、焊接残余应力和交变应力三种。热应力是在电机启动过程中, 因启动电流为额定电流的 5—7 倍, 由此而产生的损耗可使端环和笼条达到 200—300℃高温, 从而使端环产生相当大的热应变, 使笼条受到一个弯曲应力。电动机转子笼条断裂后, 将会造成转子本来平衡的力偶 F1和 F2衡, 除了产生切向力矩外, 还会形成一个合力 F 使转子产生偏离轴线的运动而振动。
2.7 基础及电机座不好
当激振频率 ω等于固有频率 ω1时, 会发生共振。这样看来, 如果基础的固有频率与电机的激振频率相同, 就会产生共振。电机座的刚性不好, 抗干扰能力差, 也很容易引起电机振动。
2.8 机械方面的原因
机械方面的原因主要是联轴器联接不平衡, 中心未找正造成的,如果电动机与泵体或风机的联轴器中心不正, 就会造成电动机与泵体或风机的连接不平衡, 电机会产生强烈的振动。造成联轴器中心不正的主要原因有电动机或泵体安装不好, 电动机或泵体基础不牢固, 以及检修人员未按规程找好中心等。
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