電動機振動的原因及處理措施摘要：對生產裝置現場電動機設備運行情況進行調查分析，分析電動機振動產生原因、處理方法和預防控制措施，通過剖析振動原因，使生產工作崗位人員和維保人員全面了解電動機產生振動的原因，特點和處理解決的方法，從而保證電動機正常運行。關鍵詞：電動機振動問題原因處理方法預防1刖言電動機對煉化企業生產裝置平穩運行至關重要，電動機運轉中振動值超標，對電機及泵設備都會造成影響，并損壞設備，關鍵電動機的停機還會造成裝置停工。通過對電動機引起振動原因的查找，防范處理，保證電動機安全和穩定的運行，同時也保證了裝置生產的平穩，荊門分公司各生產裝置的高、低壓電動機有4600臺左右，讓他們“安靜”的運行，是裝置穩定運行的前提。2電動機振動的危害振動對電動機產生的危害主要表現在以下幾個方面：電機在電氣方面的振動會加速電機前后兩側軸承的磨損，大大縮短了電機的正常運行壽命。超標的電機振動值會使繞組線圈絕緣下降。由于振動，電機端部繞組會相互磨損，端部絕緣會破損。同時超標的振動值會使繞組絕緣縫隙不斷擴大，使外界環境粉塵和水分侵入繞組，造成定子絕緣電阻降低和泄漏電流激增，形成一個絕緣擊穿事故。當振動嚴重超標時，定轉子相互碰撞，損壞電機鐵芯繞組。在大型機組中電動機振動又容易使冷卻器水管，潤滑油站的油管振裂，焊接點振開，與電動機進行連接的機械轉動部分功能損傷，降低產品精度，造成設備受到振動影響的機械組成部分工作疲勞，造成地腳螺絲松動或斷裂，發生安全事故。電機的振動降低了電機的使用效率，增加了電能的消耗。電動機的振動引起從動設備的機械損壞，影響外部設備的正常工作，并產生巨大的噪音。電動機振動規定值如表1。表1電動機空載運行時的振動評價等級標準(GB10068-2008規定)方式裝振中心高/mm速度速度速度/mm//mm/s/p/mm//mm/s/p/mm//mm/s

方式裝振中心高/mm速度速度速度/mm//mm/s/p/mm//mm/s/p/mm//mm/s性安裝剛21.3292 1.82.873 2.33.6懸置自1 0.181 1.792 1.8.2性安裝剛- --41 0.91.442 1.52.4注1：等級A適用于對振動無特殊要求的電機。注2：等級B適用于對振動有特殊要求的電機。軸中心高小于132mm的電機，不考慮剛性安裝。注3：位移與速度，速度與加速度的接口頻率分別為10Hz和250Hz。3電動機振動的原因電動機結構由電氣和機械設計兩部分內容組成，所以，分析查找電動機振動的故障原因時，從機械設備故障和電磁系統故障問題兩方面入手。3.1機械故障引起振動轉子不平衡、軸彎曲，定子和轉子氣隙不勻、定子和轉子磁力中心不一致、軸承故障、基礎安裝差、機械機構強度不夠、共振、螺桿松動、電機風機損壞、聯軸器不適度都會引起電機振動3.1.1轉子不平衡原始不平衡:轉子制造誤差、裝配誤差、材料不均勻引起的振動。如電機出廠時動平衡沒有能夠達到一個平衡精度設計要求，在投運初期便會發展，產生影響較大的振動。漸進不平衡：轉子結垢不均勻，介質中灰塵沉積不均勻，介質中顆粒對葉片和葉輪的磨損不均勻，以及工作介質對轉子的腐蝕。結果表明，振動值隨運行時間的增加而增大。突發性不平衡：是由于轉子上零部件脫落或葉輪流道有異物附著、卡塞，造成機組振動值突然增大后，穩定在一定水平上。案例1：原油成品四號高壓電動機振動超標。4#機YB-450S2-2功率350kW，轉速2980r/min，因帶載運行水平、垂直都超標，將聯軸器脫開空載試運，數值如表2：表2脫開聯軸器單試電機(mm/s)水垂軸非4 7軸端.1 .6電機地腳分布如圖1。1.圖1電機地腳分布表3電機地腳垂直振動值(mm/s)12 3 4根據數據分析判斷為轉子有不平衡，做轉子動平衡檢測，在軸伸端加275g，非伸端53g，達到動平衡合格。再空試，振動合格，如表4。轉子動平衡超標后增加配重情況如圖2。表4配載后空載試驗振動情況(mm/s)水平

軸伸端0.61.10.4非軸端0.81.3圖2轉子動平衡超標后增加配重3.1.2聯軸器不對中聯軸器不對中的分類如圖3。圖3聯軸器不對中分類案例1：焦化P-25/1，帶載運行振動超標（軸伸端V:3.2mm/s,H：4.1mm/s,非軸端V：4.8mm/s,H:4.2mm/s），空試正常。拆裝對輪時發現，對輪內的膠墊嚴重破碎，引起不對中，更換膠墊后振動正常（軸伸端V:0.5mm/s,H：1.5mm/s,非軸端V：0.4mm/s,H:1.3mm/s）。案例2：異構P-11/2帶載運行振動超標（軸伸端V:2.8mm/s,H：3.8mm/s,非軸端V：2.3mm/s,H:4.4mm/s），空試正常。拆裝對輪時發現，聯軸片斷裂，如圖4，引起不對中，更換聯軸片后振動正常（軸伸端V:0.5mm/s,H：0.7mm/s,非軸端V：0.3mm/s,H:0.6mm/s）。圖4異構P-11/2聯軸片斷裂3.1.3共振電動機運行時，當機械設計部分的固有諧振頻率與電動機的工作進行頻率相等時，機械組成部分和電動機的振動，噪音，振幅迅速增大，發生共振。一般來說，電機制造商在設計生產時考慮到避免共振點。電機軸與負載連接后，作為傳動系統的一部分，整個傳動鏈上的共振點不再是原電機制造商所避免的共振點，共振點會發生偏移，當電機在共振點帶負載運行時，電機聲音異常，徑向振動值超過標準值，然后，電機的頻率達到一定的頻帶，工作頻率超過該頻帶，振動值恢復正常。電動機進行長期反復運行在共振點，將影響電動機的安全工作穩定經濟運行。消除共振的措施：（1） 改變電機機械部分的剛度。采用夾緊腳消除墊料造成的變形，提高軸承座或機架的剛度，影響電機機械部分固有的諧振頻率。（2） 精確的動平衡，即通過減小受迫振源（不平衡）和減小共振幅度，即使在共振情況下，精確的動平衡處理也能明顯降低動平衡受迫振動的幅度，將共振幅度降低到合理的范圍。（3）增減自身和附件重量，增減冷卻電動機風葉的重量，將金屬風葉和塑料風葉進行工作調換，調整潤滑脂的用量，在電動機端蓋軸承座鍍套或在轉子前后軸承處鍍套。（4）跳頻，在設定功能時，在變頻器上將此頻帶跳躍，避免電機發生共振。案例：糠醛6/3Q132lkW兩級電機由變頻器控制運行，帶載運行33Hz---36Hz振動超標（振動值如圖）。首先，做變頻器跳頻處理，但不滿足生產工藝要求，不能避開共振點。再從電機，機械方面改變固有頻率。對現場電動機臺板檢查發現，電動機臺板并不是原配，為配合泵的高度，電動機臺板是改造過的，可能造成剛度不夠。針對此情況做如下處理。（1） 將泵與電動機連接片調整180度安裝；（2） 將電動機四個底腳螺栓墊片直徑擴大一倍，厚度增加四倍，并增加備帽；（3） 電動機四個底腳螺栓由扭矩扳手按標準加力。處理后，電動機在帶負荷并且負荷量在33—36Hz之間時震動H值為1.5—1.8mm/s符合振動值標準。糠醛6/3Q頻率振動實測值糠醛6/3Q增重解決共振3.1.4電機本身結構方面的原因定子與轉子之間的氣隙不均勻，定子與轉子的磁力中心不一致，軸承座、基礎板、部分基礎甚至整個電機的安裝基礎剛度不夠，電機與基礎板之間的固定不牢固，地角螺栓松動，軸承座與固定端蓋之間的螺栓松動等。從軸承結構看發生故障部位主要包括，內圈，外圈，保持架，滾動體故障，表現為：疲勞剝落、壓痕、磨損裂紋和斷裂（材料質量缺陷、熱處理方法不當、配合過盈量過大、選配不當、銹蝕），電流腐蝕，潤滑系統失效，這些影響軸承故障問題都會直接影響到振動。案例：二循2#高壓變頻電機355kW4極電機大修后兩個月帶載運行振動超標（軸伸端V:3.1mm/s,H：5.6mm/s,非軸端V：2.7mm/s,H:3.8mm/s），同時LQ值報警。加注潤滑脂沒有效果。因為電動機為高壓變頻電機，對其載波頻率由2.5k到4.9k進行調整，也并無改觀。同時對其進行軸電流測試，軸伸端共測試6次，測得電流為Imin0.2A，lmax1.1A之間。判斷為軸電流損傷軸伸端6224軸承軌道。再次大修，發現6224軸承潤滑脂變色，軸承軌道損壞。將軸承更換為絕緣軸承，其外圈有一層絕緣層，可以阻斷軸電流通路，達到軸承不會受到軸電流的侵蝕。檢修后試運軸伸端V:0.3mm/s，H:0.4mm/s,非軸端V：0.2mm/s,H:0.4mm/s，LQ值0.22達到優良級別。

軸伸端軸承潤滑脂變色二循2#機軸電流腐蝕軸承內圈3.2電磁故障引起的振動電源:三相電壓不平衡，或跑單相。定子：定子鐵心橢圓、偏心、松動、繞組斷線、接地擊穿、匝間短路、接線錯誤、定子三相電流不平衡。轉子：轉子部分鐵心變橢圓，偏心、松動，轉子籠條與端環開焊，轉子斷條，繞線方式錯誤等。定子電磁振動異常的原因（1）定子三相磁場的不對稱，電壓不平衡、接觸不良和斷線導致無法運行、定子繞組不對稱等，會引起磁場的不對稱和異常振動。（2）鐵芯和線圈松動，將使電磁振動加大。轉子繞組故障引起的電磁振動。籠型電動機保持架斷條，轉子回路不平衡導致繞組異步電機產生不平衡電磁力。轉子繞組出現故障問題產生的原因主要包括：籠條鑄造產品質量控制不良，產生斷條和高阻；大負載頻繁啟動，產生斷條或高阻；繞線式異步電動機的轉子繞組回路不平衡產生的不平衡電磁力。4電動機振動處理方法一般情況下，可以簡單地從三個方向的振動值判斷電機振動的原因。水平振動大，轉子不平衡；垂直振動大，安裝基礎不平衡；軸向振動大，軸承裝配問題。要根據現場實際發展情況，綜合各種影響因素查找振動原因進行數據處理。（1） 斷電法區分電氣，機械原因。當電源切斷瞬間，電機振動值迅速下降，則是電氣原因，振動值沒有明顯變動則是機械原因。（2） 把電動機與負載脫開，空試電動機，檢測振動值（電動機前端后端，水平H，垂直V，軸向振動值）（3）檢查電機腳的振動值，根據振動值的比較，電機腳板處的振動值不應大于軸承對應位置處振動值的1/4,如大于此值，則電機基礎不是剛性基礎。（4）如果我們四個底腳只有其中一個或對角超標，松開螺栓合格，說明對于該地腳下墊的不實，地腳螺栓緊固后引起基座變形，把地腳墊實重新找正對中，擰緊地腳螺栓。電機上四個地腳螺栓全部緊固，仍超過電機振動值。這時，用軸鍵檢查軸伸上的聯軸器是否平。如果軸伸上的冗余鍵產生的激振力不均勻，就會超過電機的水平振動，冗余鍵應被切斷。如果電機的空試振動沒有超過標準，則電機負載的振動超過標準有兩個原因。第一，找正偏差影響較大。需重新進行找正。第二，主機的旋轉運動部件和電動機轉子的殘余不平衡量，所處的相位信息重疊，對接后，整個系統軸系在同一水平位置的殘余結構不平衡數據量大，所產生的激振力大引起振動。檢查電源三相電壓是否平衡，三相熔斷器是否燒斷，電動機三相電流是否平衡。大功率兩級電動機轉子由于剛性差，長時間不使用會發生變形。軸瓦電動機，要檢查軸瓦是否有高點，軸瓦的進油量，軸瓦的緊力和間隙，與磁力中心線是否合適5結束語根據數據分析，在維護電動機時，要注意以下幾點：大功率兩級電機由于轉子剛性差，長時間停機待機，會造成轉子變形，造成轉子動平衡問題，