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 | 无 | 振幅立即下降 | 是 | 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 | 无 | 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 | 无 | 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 | 是 | 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 | 是 | 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 | 是 | 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 | 是 | |
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 | 是 | 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 | 是 | |
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 | 是 | |
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 | 是 | |
与从动设备错位 | 参考安装故障诊断 |