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为什么丈量电机振动

电念头和其它机器设备一样，在运行中存在能量、热量、磨损、振动等物理和化学参数的变更，这些信息的变更直接或间接反映电念头的运行状况，丈量电机的振动值能有效的诊断出电机的故障。

振动的诊断

电念头孕育发生的振动缘故原由较繁杂，振动诊断分两个层次进行，一次诊断时简略单纯诊断，确定电念头总振动级是否跨越各类标准规定的限值，抉择是否必要进行二次诊断；二次诊断时震荡的周详诊断，诊断的目的是要确定孕育发生故障的部位和振动孕育发生的缘故原由。电念头振动呈现非常时，平日采纳下图所示的法度榜样来进行阐发和诊断。

一、一次诊断

1.诊断的目的：丈量运行中电念头的振动水平及其变更，赶早发明电念头非常振动的征兆。

2.诊断前筹备事情。在诊断前应具体查询造访并记录下列项目：电念头的规格，包括容量、电流、电压、转速；电念头负载机器及复合性子；振动测试场所和测试措施；丈量所应用的传感器和测振仪的型号及仪器编号；振动值鉴定标准。

3.丈量措施。电念头振动的一次诊断的丈量措施有两种：一是准时、定点巡回监测，应用仪器平日是手持式测振仪或数据采集器；二是远间隔集中监测，应用固定安装的传感器和固定的测振仪，能继续记录旌旗灯号，并输出振动超限的报警旌旗灯号。

4.数据收拾和诊断结论。丈量获得的数据与振动初始值和鉴定标准进行对照，看电念头振动值是否在容许值之内。如在容许范围内，一次诊断就算完成，其丈量数据可存在数据库，作为趋势阐发之用；如越过容许范围或发明非常振动，则必要二次诊断。

风机的常见的4个测点位置

二、二次诊断

1.二次诊断的目的：要查清电念头非常振动和振动值超限的缘故原由，确定故障部位，并作出处置惩罚决策。

2.二次诊断查询造访项目：振动发生环境的查询造访，如查明电念头及负载机器运行前提的变更，振动发生前后电念头状态变更等；振动旌旗灯号的记录、丈量和各类阐发。将记录的旌旗灯号颠末各类变换和处置惩罚，并阐发获得的振动幅值、频率因素和变换后的旌旗灯号，与正常状态时的参数进行对照，以阐发故障性子和孕育发生故障的缘故原由，对振动发生的缘故原由加以诊断。诊断职员对付电念头各类故障发生的振动特性必须要有优越的理解，才能得出靠得住的诊断结论，并作出精确的处置惩罚决策。

3.追加查询造访：颠末二次诊断后，假如对付电念头非常振动发生的缘故原由不能作出诊断结论时，此时必须进行追加查询造访，追加查询造访的项目有：增添丈量项目；增添振动阐发项目；改变电念头运行前提再作丈量，根据追加查询造访的结果和阐发结果，再次进行诊断，直至获得肯定的诊断结论。

三、电念头振动的简略单纯诊断

电念头的简略单纯诊断一样平常在现场进行，应用设备平日是便携式测振仪，按期、定点对电念头进行单一频段内的总振级的丈量。仪器频响范围一样平常为10～1000Hz，拾振器平日采纳手持式或配有探针、磁座的测振传感器。

四、周详诊断的振动丈量措施

专用诊断软件

周详诊断平日包括现场的丈量、旌旗灯号录取和旌旗灯号阐发和诊断两部分。

1. 使用数据采集器，谋略机和专用诊断软件；

2. 使用测振和旌旗灯号阐发仪器作周详诊断。

振动的丈量

1. 丈量点设置设置设备摆设摆设

图1 电机的测点设置设置设备摆设摆设

图2 座式轴承电机的测点设置设置设备摆设摆设

图3 端盖式电机的测点设置设置设备摆设摆设

图4 立式电机的测点设置设置设备摆设摆设

2. 电念头测试前提

• 电机空载应带半键；

• 固定转速交流电机在相符标准的正弦波、额定电压下丈量；

• 变频电机应在全转速范围内丈量都不越过规定值；

• 安装前提—自由悬置和钢性安装。

(1) 钢性安装：

注1：此项要求确保了试验安装的整体在水平偏向和垂直偏向的固有频率不会呈现鄙人范围：

• 电机扭转频率的±10%；

• 二倍扭转频率的±5%；

• 一倍和或二倍电网频率的±5%。

注2：底脚振动为轴承振动速率25%的比率对每转发生一次的振动和二倍电网频率的振动都是精确的（如欲评价后者）。

(2) 卧式安装的电机

试验时电机应满意以下要求：

• 直接安装在坚硬的根基上。

• 经由过程安装平板安装在坚硬的根基上。

• 安装在满意上述要求的刚性板上。

(3) 立式安装的电机

立式电机应安置在稳固的长方形或圆形钢板上，该钢板对应于电机轴承中间钻孔，带有经加工的平面与被试电机法兰想共同并攻螺纹孔以链接法兰螺栓。钢板的厚度应至少为法兰厚度的3倍，5倍更相宜。钢板相对直径偏向的边长应至少与顶部轴承离钢板的高度L相等。

振动值标准

1. GB10068-2008电机的机器振动的丈量、评定及限值

注1：制造厂和用户应斟酌到检测仪器可能有±10%的丈量容差。

注2：以相同机座带底脚卧式电机的轴中间高作为机座无底脚电机、底脚朝上安装式电机或立式电机的轴中间高。

注3：一台电机，自身平衡较好且振动强度等级相符表1的要求，但安装在现场中因受各类身分，如地基不平、负载机器的反感化以及电源中纹波电流的影响等等，也会显示较大年夜的振动。别的，因为所驱动的诸单元的固有频率与电机扭转体微小残存不平衡的勉励频率极为靠近也会引起振动，在这些情形下，不仅只是对电机，而且对装配中的每一单元都要查验，见ISO10816-3。

2. ISO-10816《机器振动——经由过程丈量机器的非扭转部件来对机器振动进行评价》

电机轴高＞315mm、功率300kW～50MW的大年夜型扭起色器振动烈度

A：新投入应用的机械

B：经久继续运行的机械

C：非继续经久运行，应采取维修步伐

D：可导致机器毁坏

电机轴高H：160mm＜H＜315mm、功率中等的机器振动烈度

3. GB50170-2006 电气装配安装工程 扭转电机施工及验收规范

电机振动值标准

振动故障的识别与诊断

1. 电磁振动

(1) 定子非常孕育发生的电磁振动

三订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倍的扭转力波的感化，而可能孕育发生振动，振动大年夜小与扭转力波的大年夜小和机座的刚度直接有关。

定子电磁振动非常的缘故原由：

• 定子三相磁场纰谬称，如电网三相电压不平衡。因打仗不良和断线造成单相运行，定子绕组三相纰谬称等缘故原由，都邑造成定子磁场纰谬称，而孕育发生非常振动；

• 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年夜。

定子电磁振动的特性：

• 振动频率为电源频率的2倍，F=2f；

• 堵截电源，电磁振动急速消掉；

• 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。

(2) 气隙静态偏幸引起的电磁振动

电机定子中间与转子轴心不重应时，定、转子之间气隙将会呈现偏幸征象，偏幸固定在一个位置上，在一样平常环境下，气隙偏幸偏差不跨越气隙匀称值的高低10%是容许的，过大年夜的偏幸值孕育发生很大年夜的单边磁拉力。

气隙静态偏幸孕育发生特性：

• 电磁振动频率是电源频率的2倍 F=2f；

• 振动随偏幸值的增大年夜在增添，随负载增大年夜而增添；

• 断电后电磁振动消掉；

• 静态偏幸孕育发生的电磁振动与定子非常孕育发生的电磁振动异常相似，难以差别。

(3) 气隙动态偏幸引起电磁振动

偏幸的位置对定子是不固定的，对转子是固定的，是以偏幸的位置随转子而迁移转变。

气隙动态偏幸孕育发生的缘故原由：

• 转子的转轴弯曲；

• 转子铁心与转轴或轴承不合心；

• 转子铁心不圆。

气隙动态偏幸孕育发生电磁振动的特性：

• 转子扭转频率和定子磁场扭转频率的电磁振动都可能呈现；

• 电磁振动的振幅随光阴变更而脉动（振），脉动的频率为2sf,周期为1/2sf 当电念头负载增添，s加大年夜，其脉动节拍加快；

• 电念头每每发生与脉动节拍雷同等的电磁噪声；

• 断电后，电磁振动消掉，电磁噪声消掉。

(4) 转子绕组故障引起的电磁振动

笼形电机笼条断裂，绕组异步电机因为转子回路电气不平衡都将孕育发生不平衡电磁力。转子绕组故障孕育发生的缘故原由：

• 笼条锻造质量不良，孕育发生断条和高阻；

• 笼形转子因频繁起动，电机负载大年夜孕育发生断条或高阻；

• 饶式异步电念头的转子绕组回路电气不平衡，孕育发生不平衡电磁力；

• 同步电念头磁绕组匝间短路。

转子绕组故障引起电磁振动的特性：

• 转子绕组故障引起电磁振动与转子动态偏幸孕育发生的电磁振动，波形相似，征象相似，较难差别，振动频率为f/p ，振幅以2sf的频率在脉动、电念头发生与脉动节拍同等的电磁噪声；

• 在空载或轻载时，振动与节拍噪声不显着，当负载增大年夜时，这种振动和噪声随之增添，当负载跨越50%时，征象较为显着；

• 在定子的一次电流中，也孕育发生脉动变更其脉动节拍频率为2sf；

• 在定子电流波形作频谱阐发，在频图图中，基频两边呈现 的边频；

• 同步电念头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，无节拍脉动振动征象与转子不平衡孕育发生的机器振动相似；

• 断电后，电磁振动和电磁噪声消掉。

2. 机器振动

(1) 转子不平衡孕育发生的机器振动

转子不平衡的缘故原由：

• 电机转子质量散播不平均，孕育发生重心位移，与转子中间不合心；

• 转子零部件脱落和移位，绝缘紧缩造成绕组移位、松动；

• 联轴器不平衡，冷却风扇不平衡，皮带轮不平衡；

• 冷却风扇与转子外面不平均积垢。

转子不平衡孕育发生的机器振动特性：

• 振动频率与转频相等；

• 振动值随转速增高而加大年夜，与电机负载无关；

• 振动值以经向为最大年夜，轴向很小。

(2) 加工和装置不良孕育发生振动

孕育发生的缘故原由： 与轴承内孔共同的轴颈和轴肩加工不良或因为轴弯曲等缘故原由，使轴承内圈装置后，此中间线与轴中间线不重合，轴承每转一周，轴遭遇一次交变的轴向力感化，使轴承孕育发生振动。

振动的特性：

• 振动幅值以轴向为最大年夜；

• 振动频率与转频相同。

(3) 安装时，轴线纰谬中引起振动

机组安装后，电机和负载机器的轴心线应该同等相重合，当轴心线不重应时，电念头在运行时就会受到来自联轴器的感化力而孕育发生振动.纰谬平分为3种环境：

• 轴心线平行纰谬中（偏幸纰谬中），便是电念头与负载机器轴心线虽然平行，但不重合，存在一个偏幸距，随电机迁移转变，其轴伸上就受到一个来自联轴器的一个径向扭转力的感化，使电机孕育发生径向振动，振幅与偏幸距大年夜和转速上下有关，频率是转频的2倍；

• 轴心线订交纰谬中，当电念头与负载机器轴心订交时，联轴器的结合面每每呈现“张口”征象。电念头迁移转变时，就会受到联轴器的一个交变的轴向力感化，孕育发生了轴向振动，孕育发生了轴向振动，频率与转频相同；

• 轴心线既订交又偏幸的纰谬中。

在实际安装中，以上两种纰谬中环境每每同时存在，特性如下：

• 径向振动呈现1倍频，2倍频振动，2倍频成份大年夜；

• 轴向振动呈现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；

• 轴心线不重合的误差越大年夜，振动也越大年夜；

• 电念头零丁运行时，振动消掉。

(4) 机器松动引起的振动

机器松动分为布局件松动和迁移转变部件松动。造成松动的缘故原由：

• 因为安装不良和经久磨损，轴承与轴或端盖孔具有较大年夜间隙或过量不够。风扇和转轴共同松动，转子铁心与轴（或支架）共同松动

• 电机的机座或轴承安装不良，底座不平，地脚螺丝不紧等。

• 根基和机座毁坏。

机器松动故障引起振动的特性：

• 径向振动较大年夜，尤其垂直偏向振动大年夜。

• 无意偶尔含有1/2倍，3/2倍中分数频分量。

• 时域波形紊乱，有显着的不稳定的非周期旌旗灯号。

• 轴向振动很小或正常。

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