电动机振动分析故障表
故障/缺陷发生振动变化的测量条件振幅的初始变化率振幅和相位角变化的主要频率分量振动随时间的后续行为对共振速度的影响断电影响可重复性备注
定子线圈松动(同步电机)通常随时间逐渐发展变化速度缓慢(定子线圈数)乘以(1x转速),带1x转速边带振级随时间增加振幅立即下降如果定子绕组是整体真空压力浸渍的,则不太可能发生
弯曲轴延伸通常在从动设备发生故障后,或者施加高径向载荷时变化速度快主要是1x转速,但如果弯曲轴导致气隙不均匀,则在2极鼠笼式电机中,存在2x电源频率和2x转差频率的调制如果由于轴伸上的高径向载荷会随着时间的推移而增加,并且会随着载荷而变化2倍电源频率分量的初始下降,但随后随时间缓慢增加振级会随着负载和温度而变化可以通过轴伸上的总指示跳动测量来确认
转子偏离磁中心电机安装后,或与从动设备进行轴向重新对齐取决于转子离其轴向磁中心有多远轴向1x、2x或3x转速频率高,径向振动低得多可随负载变化振幅立即下降振级会随着负载和温度而变化定子和转子上带有径向冷却管道的电机具有更高的幅值
转子条破裂或断裂电机启动后,除非是由于压铸转子条中的空隙如果转子条是预制的,则速度较慢高1倍转速频率,边带为±转差频率乘以极数。还有这些频率的谐波。振动幅度可以在滑移频率乘以杆数时变化,并随着负载的增加而增加。也可以是高4倍转速的轴向振动如果更多的转子杆断裂,振动将增加。此外,还会出现热弓引起的不平衡和振动将更改响应振幅立即下降如果更多的转子杆断裂,幅度将发生变化电机在启动过程中会发出噪音,并且由于电机扭矩的减小,启动时间会增加。通常可以通过电流特征分析和电源频率附近的2x滑差频率边带来确认
转子条松动转子条除非在制造过程中松动,否则通常会在电机投入使用一段时间后开始形成随着服务的松动,变化速度会变慢1x、2x或3x转子槽通过频率分量上的2x电源频率边带振动幅度将随着时间的推移而增加,如果更多的杆松动,振动幅度可能会随着负载而变化随负载变化转子槽通过频率将立即消失。不平衡效应频率分量在某个较低的速度下会突然消失过度松动和转子热弯曲会导致高速电机的机械不平衡
气隙不均匀稳定负载条件可以随着时间慢慢发展2倍电源频率,在2极电机中可能有2倍转速的跳动可能不会随时间或负载而变化不适用振动幅度立即下降可能是由于软脚或柔性定子,有时是由错位引起的
电压不平衡稳定负载条件取决于电压不平衡量2x电源频率径向,1/3x电源频率边带,可能有振幅差拍振动幅度将随着电压不平衡量的增加而增加不适用除非共振速度低于转速,否则会迅速下降如果由于连接松动,可能无法重复电压不平衡可能是由于电源不平衡或电机端子连接松动造成的
转子轴裂纹稳定负载条件起初很慢1x+2x,3x主要为径向,部分为轴向,取决于裂纹类型1x分量随时间呈指数增长,而2x幅度和相位不稳定频率可以降低并分为两个峰值可能是由于转子和定子之间失去磁吸引力而导致的初始下降,然后缓慢下降可能无法重复稳态振动变化可能微不足道。随着共振速度的降低,可以明显看到更大的振幅,从而加速损伤。观察谐波振动分量的趋势。比较历史慢滚跳动和1x和一些2x特征的变化
转子共振正常运行条件,但在启动过程中可能会通过共振速度立即明显1x转速主要为径向可能不会随时间而改变不适用除非共振速度低于转速,否则会迅速下降轴位移测量最适合检测此问题
结构共振正常运行条件,但在启动过程中可能会通过共振速度立即明显1x径向或轴向转速,但在一个平面内占主导地位可能不会随时间而改变不适用除非共振速度低于转速,否则会迅速下降
凸极转子匝间短路稳定负载条件立即明显转速乘以极数。幅值与短路匝数和励磁电流成正比。主要为径向振动模式如果出现更多短路转弯,将增加由于转子和定子之间的不平衡磁拉力导致径向轴承载荷增加,从而改变共振速度振动幅度立即下降有时很难确认,因为当转子静止时,运行过程中出现的离心力不存在时,匝间短路可能会消失
凸极松动稳定负载以及启动和停止期间可以随着时间慢慢发展转速乘以极数,1x速度边带主要为径向将随着进一步松动而增加可以改变共振速度随着速度缓慢下降
定子短路稳定负载条件可以随着时间慢慢发展2x电源频率和倍数如果短路面积增加,将增加不适用振动幅度立即下降
直流电机磁场绕组断裂和连接松动稳定负载条件可以随着时间慢慢发展通常为6x固态交直流功率整流器点火频率(主要是径向)随着连接松动程度的增加,可能会增加不适用振动幅度立即下降
与从动设备错位参考安装故障诊断
电机故障诊断流程