电动机三种典型振动故障的诊断

电动机三种典型振动故障的诊断电动机三种典型振动故障的诊疗1前言某造纸厂一台电动机先后出现了三种典型的振动故障:基础刚性差;电气故障;转动轴承破坏。现将诊疗剖析及办理过程进行简单的描绘和总结:此电动机安装于暂时混凝土基础上，基础由四根混凝土支柱支撑于二楼楼板横梁上，基础较为单薄。电动机运行时振动较大，基础平台上感觉共振激烈。没有发现其余异样。电动机构造型式及技术参数以下: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工作频次:50hz额定电压:10kv极数:6转动轴承:联轴节端nu244c3;6244c3尾端:nu244c3(fag)针对本电动机的特色，采纳entekdatapactm1500数据收集器+9000aTbv加快度传感器;enmoniterodyssey软件进行振动数据的收集和剖析:2电动机基础刚性弱的诊疗过程2001年8月21日，采纳entekdatapactm1500数据收集器对此电动机进行测试。第一，断开联轴节，进行电动机单试。丈量电动机两头轴承座处水平、垂直、轴向三个方向的振动速度有效值(mm/srms)、振动尖峰能量(gse)幅值及频谱;丈量电动机地脚螺栓、基础、基础周边台板各点及台板下支撑柱上各点的振动位移峰峰值(pmp-p);丈量电动机双侧轴承座水平、垂直方向的工频(lxi)振动相位角。将电动机断电，收集断电瞬时前后电动机振动频谱瀑布图。以后，从头找正对中，带负荷运前进行测试，测试内容同上。测点地点如图1所示;对电动机基础、地脚螺栓及台板各点振动幅值进行丈量的数据如图2、图3所示。图2振动数据侧视图10基础W1201地脚地脚电机地脚2?]Us25 2$图3俯视振动数据图图4电动机ml-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ml-h点振动频谱图能够看出工频成分是振动的主要频次成分，高次谐波成分不显然，可清除存在松动碰磨以及对中问题的可能性;50hz、100hz等市电频次的谐波成分峰值较小，并且，在电动机断电瞬时的前后变化不显然，通频幅值也无显然降低，由此可清除电磁激振力存在的可能性初步思疑不均衡是主要的激振力。为了能够正确的找出引起电动机异样工频振动的故障原由，有必需参照各测点振动相位。经过表1能够看出，电动机轴承座在水平垂直双方向的振动相位是精准相同的，而不是往常不均衡状态下的相位差90°,这说明电动机的振动是一种定向振动,而不是纯真的不均衡[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,说明基础并未汲取电动机的振动，而是同电动机一起作定向振动，这就反应出支撑基础较为单薄，刚性不足据认识，此电动机为暂时增添的设施，基础的设计建筑并未依照相关的标准进行），简单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。表1肓瞬座水平及垂直方向振动工频嘔值及相位角（釆焦时间注叫1年g月210）'位移嘩峰值测点幅值相位命H1H25pm.38"K1V27gITL39"H2H16pm.13pM2V26pJTL31-在这类状况下长久运行简单造成电动机及基础的破坏，因此立刻停机进行办理。厂方增添了混凝土中间支撑柱，以增强基础的刚性。表2列出了基础加固后电动机各点振动数据，能够看出，经过基础加固后，电动机定向振动的现象消逝，振动状况显然改良。表2基础加固洁岫承座木平受董直方向提动匸换幅值聂相也角采集时间；页02年1月5日位移峰爐值测点幅值相位角M1H12ii皿32SDM1V13jjin38"10pin：3C8aM2V13p皿31B3电动机电磁故障的诊疗过程今后电动机连续运行三个月后，因内部部件松动零落而烧损。经电动体制造厂家检修后开车,振动较大。2002年1月6日对电动机作振动剖析，进行与上次相同的测试，发现振动随负荷的增添而增添，四周楼板共振显然，中间支撑柱振幅较大。剖析收集的振动数据发现：参照图4（2001年8月21日对电动机测试时收集的m1-h点的振动频谱图），当时电动机振动工频幅值较高，其余频次幅值较小，无电磁方面的异样。图5为2002年1月6日收集的m1-h点的振动频谱图，此时通频幅值较上次增大，出现二倍频（33.10hz）并且幅值最高，同时出现了许多的高频成分。图5电动机ml-h点振动频谱（2002年01月06日）50hz、100hz等市电频次及其谐波成分峰值较小，并且，在电动机断电瞬时前后的变化不显然，通频幅值也无显然降低，由此可清除市电频次扰乱的可能性。为了判断二倍频产生的原由，利用entekdatapactm1500数据收集器的泊车瀑布图收集功能，作出电动机断电过程振动频谱瀑布图（图略）。由此能够显然的看出电动机断电前后振动的变化。在断电瞬时，峰值向来较高的二倍频立刻大幅度减小见图6）,这说明二倍频不是由机械原由产生的，而是由电磁原由产生的，可能的原由有定子绕组不对称、磁极绕组存在匝中断路、气隙不平均等［2］二倍频是此电动机振动的主要振动频次，在楼板上主要的振动频次也是二倍频，楼板是受此频次的激励而发生共振见图7体现出典型的拍振波形，显然的看出电动机与楼板的共振），假如除去或减弱了此振动频次成分，就能防止或减少基础的共振，因此除去二倍频是减小电动机振动的重点。

■:SMHf•即越70T："Nit和y»rr*Fa aw-hi■:SMHf•即越70T："Nit和y»rr*Fa aw-hin«-TSHlffl-iHi**>i.MfcmiQwi图7电动机四周楼板的振动时域波形图为了能够正确的找出电动机电气故障，有必需对振动频谱进行细化剖析。图8为ml-h点振

动的真细化频谱图，显然看到工频及二倍频的双侧都有边频出现，经计算，边频为电动机转

子偏爱产生的频次(pp)对各倍频的调制而出现的，这是电动机转子偏爱典型的故障图谱。图

中，pp为电动机转子偏爱产生的频次，l伪市电频次50hz,rpm为电动机的工频。图9为50hz左右频谱的放大显示，由此能够判断出此电动机当前还存在显然的转子偏爱缺点。图8电动机ml-h点振动真细化频谱图图9电动机ml-h点振动频谱局部放大图4电动机轴承故障的诊疗过程与此同时，特别针对此电动机的转动轴承进行测试和剖析，应用entek企业独有的振动尖峰能量(gse)频谱技术及剖析软件odyssey附加丰富的转动轴承库数据，发现了电动机轴承的破坏故障。图10是对m1-h点所作的振动尖峰能量频谱，此中发现了轴承的故障特色频次峰值:保持架故障特色频次ft、轴承内圈故障特色频次bpir的存在，图11为m2-h点的峰值振动尖峰能

量频谱，相同发现了轴承的故障特色频次峰值，说明电动机的轴承已经发生了损害。对此建议改换电动机轴承，对电动机进行检查和检修，增强基础支撑的刚性。图10ml-h点振动尖峰能量频谱图(gse)wwmwwm图11m2-h点振动尖峰能量频谱图(gse)但因为生产的需要，厂方没有改换轴承，而是持续监护运行。两天后此电动机联锁泊车，经拆检，发现联轴节侧轴承破坏，轴承内圈破碎，断裂的碎块将电动机卡死，造成泊车。5结束语在对电动机进行振动故障诊疗过程中,应注意下几点:仔细仔细的平时检测和保护是防备电动机故障的有效手段;利用振动相位能够划分表现近似的故障，如不均衡、基础刚性弱和对中不良等;剖析电动机断电惰走振动频谱瀑布图是一个划分电磁故障与机械故障的重要手段;当谱图中出现工频的高次谐波频次成分时，有时与市电频次及其倍频相当的靠近，应付50hz、100hz作细化办理，假如电动机