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內容簡(jiǎn)介：一般來(lái)講，引起電動(dòng)機振動(dòng)的原因不外乎機械和電磁兩方面的原因。引起直流電動(dòng)機振動(dòng)的主要原因是機械上、電氣上和安裝上的原因。在生產(chǎn)中我們經(jīng)常采用斷電法來(lái)檢查區分是由于電磁還是機械原因引起的振動(dòng)

    電動(dòng)機在各行各業(yè)中有著(zhù)廣泛的應用，而在使用中會(huì )出現許多問(wèn)題，其中電機振動(dòng)是日常生產(chǎn)生活中較輕易碰到的。
    一、電動(dòng)機振動(dòng)的危害
    電動(dòng)機振動(dòng)會(huì )加速電動(dòng)機軸承磨損，使軸承的正常使用壽命大大縮短，同時(shí)，電動(dòng)機振動(dòng)將使繞組絕緣下降。由于振動(dòng)使電機端部綁線(xiàn)松動(dòng)，造成端部繞組產(chǎn)生相互磨擦，絕緣電阻降低，絕緣壽命縮短，嚴重時(shí)造成絕緣擊穿。另外，電動(dòng)機振動(dòng)會(huì )造成所拖動(dòng)機械的損壞，影響四周設備的正常工作，發(fā)出很大的噪聲。

    二、電動(dòng)機振動(dòng)的原因
    一般來(lái)講，引起電動(dòng)機振動(dòng)的原因不外乎機械和電磁兩方面的原因。引起直流電動(dòng)機振動(dòng)的主要原因是機械上、電氣上和安裝上的原因。電機振動(dòng)極限值在國家標準GB100068.2一88《旋轉電機振動(dòng)測定方法及極限振動(dòng)極限》中都有規定。振動(dòng)是所有電機在制造、安裝、運行維護與檢修中經(jīng)常遇到和必須解決的問(wèn)題。振動(dòng)過(guò)大會(huì )導致電機的運行穩定性破壞、換向條件惡化、零部件損壞、電機壽命縮短，甚至造成停機故障。
    機械部分故障主要有以下幾點(diǎn)：
    機械方面主要存在地腳緊固不牢，基礎臺面傾斜，不平；軸承損壞，轉軸彎曲變形，電動(dòng)機軸線(xiàn)中心與其所拖動(dòng)機械軸線(xiàn)中心不一致；定、轉子鐵芯磁中心不一致，轉子動(dòng)平衡不良等。轉動(dòng)部分不平衡主要是轉子、耦合器、聯(lián)軸器、傳動(dòng)輪（制動(dòng)輪）不平衡引起的。
處理方法是先找好轉子平衡。如果有大型傳動(dòng)輪、制動(dòng)輪、耦合器、聯(lián)軸器，應與轉子分開(kāi)單獨找好平衡。再有就是轉動(dòng)部分機械松動(dòng)造成的。如：鐵心支架松動(dòng)，斜鍵、銷(xiāo)釘失效松動(dòng)，轉子綁扎不緊都會(huì )造成轉動(dòng)部分不平衡。
    1、聯(lián)動(dòng)部分軸系不對中，中心線(xiàn)不重合，定心不正確。這種故障產(chǎn)生的原因主要是安裝過(guò)程中，對中不良、安裝不當造成的。還有一種情況，就是有的聯(lián)動(dòng)部分中心線(xiàn)在冷態(tài)時(shí)是重合一致的，但運行一段時(shí)間后由于轉子支點(diǎn)，基礎等變形，中心線(xiàn)又被破壞，因而產(chǎn)生振動(dòng)。機座、端蓋重要支承件制造誤差或運行變形。由于機座、端蓋等轉子重要支承件的配合面形位誤差超差，特別是大、中型電機運行較長(cháng)時(shí)間后機座、端蓋等重要支承件變形，使電機在運行時(shí)軸承產(chǎn)生干擾力，造成電機振動(dòng)。這些配件的誤差或變形可采用回轉打百分表等方式測得，發(fā)現有這一情況后，應對配件進(jìn)行焊修等工藝方式處理，或更換配件。
    2、與電機相聯(lián)的齒輪、聯(lián)軸器有毛病。這種故障主要表現為齒輪咬合不良，輪齒磨損嚴重，對輪潤滑不良，聯(lián)軸器歪斜、錯位，齒式聯(lián)軸器齒形、齒距不對、間隙過(guò)大或磨損嚴重，都會(huì )造成一定的振動(dòng)。
    3、電機本身結構的缺陷和安裝的問(wèn)題。這種故障主要表現為軸頸橢圓，轉軸彎曲，軸與軸瓦間間隙過(guò)大或過(guò)小，軸承座、基礎板、地基的某部分乃至整個(gè)電機安裝基礎的剛度不夠，電機與基礎板之間固定不牢，底腳螺栓松動(dòng)，軸承座與基礎板之間松動(dòng)等。而軸與軸瓦間間隙過(guò)大或過(guò)小不僅可以造成振動(dòng)還可使軸瓦的潤滑和溫度產(chǎn)生異常。電樞不平衡。由于旋轉時(shí)不平衡質(zhì)量產(chǎn)生的離心力的作用，使軸承上作用有一個(gè)旋轉力，造成了電機和基礎的振動(dòng)。當氣隙不勻、主極固定不緊或機座、端蓋的剛度較差時(shí)，都會(huì )造成振動(dòng)加劇，因此檢查發(fā)現轉子不平衡時(shí)，必須重新進(jìn)行動(dòng)平衡。
    4、電機拖動(dòng)的負載傳導振動(dòng)。例如：汽輪發(fā)電機的汽輪機振動(dòng)，電機拖動(dòng)的風(fēng)機、水泵振動(dòng)，引起電機振動(dòng)。
    電氣部分的故障是由電磁方面的原因造成的，電氣部分故障主要有以下幾點(diǎn)：
    電磁方面主要存在三相電壓不平衡，電動(dòng)機單相運行。三相電流不平衡，各相電阻電抗不平衡，電動(dòng)機不對稱(chēng)運行。電動(dòng)機重繞后繞組接線(xiàn)錯誤，轉子鼠籠斷條，短路環(huán)開(kāi)裂等。主要包括：交流電機定子接線(xiàn)錯誤、繞線(xiàn)型異步電動(dòng)機轉子繞組短路，同步電機勵繞組匝間短路，同步電機勵磁線(xiàn)圈聯(lián)接錯誤，籠型異步電動(dòng)機轉子斷條，轉子鐵心變形造成定、轉子氣隙不均，導致氣隙磁通不平衡從而造成振動(dòng)。
    導致電機振動(dòng)的原因多種多樣，以上僅是筆者在工作中，實(shí)際遇到的一些故障總結如上。下面對這些直流電動(dòng)機振動(dòng)的原因作簡(jiǎn)單介紹：
    1、電磁力。這種電磁力主要是由極靴下磁通的縱振蕩產(chǎn)生的，通常具有齒頻率，尤其是定子也是開(kāi)口槽時(shí)，磁通脈振增加，更易造成交變磁拉力。由于直流電動(dòng)機固定在機座上的主極是集中質(zhì)量，在交變磁拉力和主極集中力的作用下，使機座產(chǎn)生撓曲和橫向振動(dòng)。
    設計上采用非均勻氣隙、電樞斜槽以及磁性定子開(kāi)口槽楔，都是減少磁通振蕩和振動(dòng)電磁力的有效措施。
    2、氣隙不均勻。由于裝配氣隙不均勻，電機運行時(shí)產(chǎn)生單邊磁拉力，其作用相當于電機轉軸撓度增加。因此保證氣隙裝配均勻是防止振動(dòng)的必要措施。
    3、轉子線(xiàn)圈損壞。由于轉子線(xiàn)圈損壞使電機運行時(shí)轉子徑向受力不均勻，其結果與轉子不平衡類(lèi)似。轉子線(xiàn)圈損壞可用電工儀表測出。

    三、振動(dòng)原因的初步判別方法：
    在解決電機振動(dòng)問(wèn)題時(shí)，首先要判別電機的振動(dòng)由哪方面原因引起的，即機械、電氣和安裝上三者之間的原因判定。
    1、區分振動(dòng)是電動(dòng)機還是負載機械引起的。方法是斷開(kāi)電動(dòng)機與負載機械的連接，若振動(dòng)變化較大，則與負載機械或安裝有關(guān)；若振動(dòng)變化很小，則是電動(dòng)機本身產(chǎn)生的。
    2、區分振動(dòng)是電氣原因還是機械原因產(chǎn)生的。方法是將電機運轉至最高轉速，突然切斷電源，若振動(dòng)隨之突然減小，振動(dòng)則是電氣原因引起的；若振動(dòng)變化不大，則主要是機械原因引起的。
    3、除此之外，也有電機安裝方面的原因。由于電機與負載機械之間的連接安裝不良，也必然造成電機運行時(shí)的干擾力，使機組產(chǎn)生與轉速相同角頻率的振動(dòng)。采用聯(lián)軸器、聯(lián)軸節連接時(shí)，應保證同軸度要求；采用三角帶傳動(dòng)連接時(shí)，應保證帶槽的平行要求，減少皮帶的振動(dòng)；采用齒輪傳動(dòng)連接時(shí)，應保證兩軸之間的平行度要求，使齒輪能正確嚙合。
    四、檢查及消除電動(dòng)機的振動(dòng)
    電動(dòng)機振動(dòng)較平時(shí)大時(shí)，應采用振動(dòng)表沿水平和垂直方向測量各部分振動(dòng)值，并做相應記錄。傾聽(tīng)電動(dòng)機定子腔內部聲音和軸承轉動(dòng)聲音，檢查地腳，如無(wú)明顯異常現象，則采用脫開(kāi)所拖動(dòng)機械，單獨空轉電動(dòng)機，以判定是電動(dòng)機本身振動(dòng)還是拖動(dòng)機械引起的振動(dòng)。在生產(chǎn)中會(huì )發(fā)現電動(dòng)機修理后因種種原因致三相繞組磁勢不對稱(chēng)，電動(dòng)機在空載或低負荷時(shí)，表現出來(lái)的振動(dòng)并不十分明顯，而一旦接帶的負荷加重，電動(dòng)機振動(dòng)也就逐漸加劇。
    在生產(chǎn)中我們經(jīng)常采用斷電法來(lái)檢查區分是由于電磁還是機械原因引起的振動(dòng)。斷電法即對運行在額定轉速下的電動(dòng)機采取忽然斷電，若振動(dòng)忽然減小，則可判定是由電磁原因引起的，若振動(dòng)值變化不是很大，則可能是機械方面的原因引起的。
    針對機械方面造成的振動(dòng)，若是由于軸承磨損，則應立即更換同型號軸承；若是由于轉軸變形彎曲，則必須進(jìn)行校軸或更換轉軸；若因地角緊固不牢，則重新緊牢即可。基礎強度不夠，臺板高低不平看似小問(wèn)題，但往往是導致振動(dòng)的最直接原因。我廠(chǎng)一臺高壓電動(dòng)機振動(dòng)較大，多次進(jìn)行中心找正，但未能消除振動(dòng)，吊開(kāi)電動(dòng)機后，發(fā)現基礎臺板由兩塊鋼板拼接而成，一側鋼板稍高，另一側較低，拼接焊縫又未打磨平，且恰好處在電動(dòng)機一側腳板下，電動(dòng)機雖經(jīng)找正，但實(shí)際上有許多地方形成了點(diǎn)接觸面，電動(dòng)機中心與機械中心已找正只不過(guò)是一假象，電動(dòng)機一運行必將不可避免產(chǎn)生振動(dòng)。采取用氣焊割開(kāi)拼接處，重新焊接并打磨平整，電動(dòng)機再次重新找正后，試轉振動(dòng)反而加大，經(jīng)分析并查找原因后，才發(fā)現鋼板經(jīng)氣割，又經(jīng)電焊，造成一定的熱損傷，強度已嚴重下降，電動(dòng)機轉動(dòng)后與鋼板形成共振，所以振動(dòng)反而加大，重新做基礎臺面后，才得以消除。另外轉子動(dòng)平衡不良也是造成振動(dòng)的根本原因，電動(dòng)機在出廠(chǎng)時(shí)，轉子已經(jīng)過(guò)動(dòng)平衡校驗合格的，但在修理電動(dòng)機過(guò)程中(非凡是對高壓電動(dòng)機的修理中)，往往不注重做好記號刻度這一環(huán)節，擅自拆除經(jīng)動(dòng)平衡校驗整體中的某一部件，重新裝上后，必將造成動(dòng)平衡不良，致使電動(dòng)機振動(dòng)，消除方法只有重新校驗動(dòng)平衡。
    針對電磁方面造成的振動(dòng)，應從電源入手開(kāi)始檢查。檢查三相電壓是否平衡，用鉗形電流表測量三相電流是否平衡，有沒(méi)有存在單相運行，生產(chǎn)中發(fā)現電動(dòng)機接線(xiàn)盒內端頭接線(xiàn)因緊固不牢，經(jīng)常燒斷，造成單相運行，應加強此處檢查并進(jìn)行消除。若在用鉗形電流表測量時(shí)，發(fā)現三相電流不平衡，且表針擺動(dòng)時(shí)高時(shí)低，說(shuō)明轉子有籠條斷裂現象。此時(shí)應立即停止電動(dòng)機運行，切斷電源，抽出轉子進(jìn)行檢查，修復。另外，還應測量三相定子繞組的電阻值，檢查繞組是否對稱(chēng)，若電阻值不平衡，則說(shuō)明有開(kāi)焊部位，也應抽出轉子后進(jìn)行檢查，重新焊接。    電機的結構同時(shí)包含電氣和機械兩部分，也可以說(shuō)是電氣和機械的結合點(diǎn)。所以說(shuō)，它的故障要一分為二的分析。對電機的振動(dòng)故障原因也要分成兩部分。
    轉子在物理結構上不是完全的的中心對稱(chēng)、軸對稱(chēng)。在轉動(dòng)時(shí)轉動(dòng)慣量的不平衡導致振動(dòng)。振動(dòng)情況根據轉速而變化。比如低速情況下振動(dòng)很小，高速時(shí)振動(dòng)大的情況；反過(guò)來(lái)也有低轉速下振動(dòng)大，高轉速時(shí)振動(dòng)變小的情況。
另外，轉軸軸承同心度同軸度差也會(huì )引起振動(dòng)，從設計上改用空氣軸承可以改善。
    調整轉子的轉動(dòng)慣量或軸承同心度度同軸度是很專(zhuān)業(yè)的工作，除了是原產(chǎn)廠(chǎng)家很難操作。現實(shí)中一般的解決辦法就是在固定電動(dòng)機的時(shí)候配置減振彈簧、減振橡膠等。

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