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電機振動的原因及預防措施
  2016-09-17  

2.1 轉子不平衡

通常轉子的機械不平衡可分為靜不平衡、動不平衡和混合不平衡, 有靜不平衡導致的離心力在兩個支座上產生大小相等、相位相同的振動。有動不平衡導致的離心力偶在兩個支座上產生大小相等、相位相反的振動。在實際中最常碰到的混合不平衡, 是由靜不平衡離心力偶和動不平衡力偶共同作用在兩個支座上產生大小不等, 相位不同
的振動。在實際工作中, 由于電機轉子的平衡塊松動引起的電機振動的例子很多, 濟鋼動力廠熱力車間 3200KW 風機電機就出現過因平衡塊松動引起電機振動的問題, 每次都是通過校驗轉子動平衡來消除振動源。轉子的機械不平衡可以通過校平衡來加以消除, 一般是對 2 極和4 極電機的轉子校動平衡。
動平衡校驗的基本原理, 是利用轉子轉動時不平衡質量產生的離心力所引起的振動現象找出不平衡的位置和大小, 再用加重或減重的方法加以消除。
2.2 定轉子磁力中心不正對
三項異步電動機在正常運行過程中, 定子與轉子的磁力中心是重合的是對正的, 只有這樣, 定子和轉子之間才會只存在切向的電磁拉力, 而不存在軸向電磁力, 故電動機的轉子和定子不會發生軸向位移。如果電動機的定轉子磁力中心不對正, 必然產生軸向電磁拉力, 轉子在該電磁力的作用下會發生軸向移動, 如果軸承室沒有太大軸向位移
量, 軸移動受阻反彈引起振動, 定子會將這個軸向電磁拉力轉化給定子外殼與其焊接處, 這樣就會引起振動, 導致三項異步電動機定轉子磁力中心不重合, 原因主要有定子鐵芯軸向位移, 軸承裝配不到位, 電機端蓋變形等。
2.3 軸承引起的振動
滾動軸承是高速電機中較強的振動源之一, 軸承質量的好壞, 對電機振動起著直接影響。對一臺電機而言, 檢修時一般選用與原裝軸承型號一樣的軸承進行更換, 改變軸承型號可能造成振動增大, 因為滾珠類型保持架結構和材料對電機的振動有直接影響, 再是軸承外圈與端蓋或軸承套間的配合會影響振動的傳播, 輕松的推入配合比較有利, 配合面處形成的油膜對軸承外圈的振動有阻尼作用, 但過松會引起響聲, 選用軸承時必須認真檢查, 不合格的軸承不能用到電機上。
2.4 電機軸承的裝配
軸承是電機中的薄弱環節, 裝配不當極易引起發熱和振動, 軸承是轉動零件, 要求軸和軸承間的配合比較牢固, 不能出現間隙, 但配合如有過大的盈量會使軸承內圈漲大, 使軸承鋼珠( 或鋼柱) 和內外圈間隙減小, 引起軸承發熱或振動, 軸承外圈和端蓋或軸承套的配合過緊也會引起軸承發熱或振動, 濟鋼球團廠 500KW 風機電機就曾因為軸
承和軸承套的配合過緊而引起發熱或振動, 在工程技術人員指導下,對軸承套進行了切削加工, 使軸承與軸承套的配合由原來的過盈配合改為間隙配合(3 絲—8 絲) , 徹底消除了故障隱患, 電機運轉良好。
2.5 定轉子氣隙不均勻
當三相異步電動機定轉子氣隙不均勻時, 造成旋轉磁通不均衡,進而產生不平衡的電磁力, 在該電磁力的作用下, 電動機的轉子就會發生振動, 氣隙不均勻程度越嚴重, 振動越大。造成電動機氣隙不均勻的因素主要有定子鐵芯的中心軸線與前后軸承室中心線不在一條線,端蓋偏心, 軸承嚴重損壞, 鐵子鐵芯位移等。
2.6 轉子籠條開焊或斷裂
高壓電動機轉子籠條開焊或斷裂主要發生在電機啟動過程中, 籠條所受的應力超過了機械強度。籠條斷裂應力包括熱應力、焊接殘余應力和交變應力三種。熱應力是在電機啟動過程中, 因啟動電流為額定電流的 5—7 倍, 由此而產生的損耗可使端環和籠條達到 200—300℃高溫, 從而使端環產生相當大的熱應變, 使籠條受到一個彎曲應力。電動機轉子籠條斷裂后, 將會造成轉子本來平衡的力偶 F1和 F2衡, 除了產生切向力矩外, 還會形成一個合力 F 使轉子產生偏離軸線的運動而振動。
2.7 基礎及電機座不好
當激振頻率 ω等于固有頻率 ω1時, 會發生共振。這樣看來, 如果基礎的固有頻率與電機的激振頻率相同, 就會產生共振。電機座的剛性不好, 抗干擾能力差, 也很容易引起電機振動。
2.8 機械方面的原因
機械方面的原因主要是聯軸器聯接不平衡, 中心未找正造成的,如果電動機與泵體或風機的聯軸器中心不正, 就會造成電動機與泵體或風機的連接不平衡, 電機會產生強烈的振動。造成聯軸器中心不正的主要原因有電動機或泵體安裝不好, 電動機或泵體基礎不牢固, 以及檢修人員未按規程找好中心等。
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