交流感应电机振动故障分析诊断文献综述

《交流感应电机振动故障分析诊断文献综述》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、文献综述交流感应电机振动故障分析诊断一、前言异步电动机因其结构简单、坚固耐用、控制简单、使用方便以及能适应于各种复杂的工作环境而广泛应用于人类社会的生产和生活中，是一种用量最大、覆盖面最广的电机。此外，电机设备对应运行性能的要求也很关键。众所周知，电机种类很多，每类电机又有不同规格、结构形式和使用条件。而解析每台电机，其内部结构又可分为机械结构、电路、磁路和绝缘结构等部分，电机运行对润滑、通风、安装环境又有很多具体要求。在实际的运行过程中，出现故障是无法避免的，电机的故障现象比较复杂，与电机类型、运行方式、复合性

2、质、安装调试、制造质量等诸多因素有关。通过监测电机的振动水平，通常可以诊断电机的运行健康状况。因此振动诊断法诊断电机故障是行之有效的手段。二、主题电机故障概述及分类电机的振动会使电机的轴承等部件的磨损速度加快，从而大大影响其工作效率和工作寿命，其次电机的振动还会加剧电机的绝缘老化，最终会导致过热等故障，严重影响电机的正常工作。电机的故障可分为机械和电气两方面，其中，机械方面又包括转子自身支承系统和轴系等类别[1]。电机振动原因电机与其他机械设备不同的是电机振动还会因电气因素引起的振动，因此分析电机振动的原因更为困

3、难，电机由其本体、机座和它的负载一起构成一个机械系统，这个系统主要是因电机内部的电磁力，及输入端受到的扭转冲击，输出端受到的电网冲击力造成了定子铁心、定子绕组、机座、转子及轴承五大部件可能以其固有频率自由振动，也可能以多种频率强迫振动。分析引起电机振动的原因，主要有两个方面:①机械方面:主要是一些动不平衡问题，主要引发因素有如转轴的直线度不合格、电机与工作台固定情况未达到要求、轴承的破损等等；②电磁方面:主要是诸如三相电压不平衡、三相电流不平衡等引起的电机不对称运行[2]。电机振动异常的识别电机定子异常产生的电磁

4、振动，三相交流电机在正常运转时，机座上受到一个频率为电网频率2倍的旋转力波的作用，而可能产生振动，振动大小与旋转力波的大小和机座的刚度直接有关。电气振动故障原因：（1）转子断条；（2）静态气隙偏心；动态气隙偏心；（3）轴磁化；（4）定子短路；（5）绝缘损伤。轴系振动故障：（1）轴系不平衡；（2）角对中不良；(3)对中不良。定子电磁振动：（1）定子三相磁场不对称，如电网三相电压不平衡、因接触不良和断线造成单相运行、定子绕组三相不对称等原因，都会造成定子磁场不对称，而产生异常振动；（2）定子铁心和定子线圈松动将使定子

5、电磁振动和电磁噪声加大；（3）电机底脚松动，相当于机座刚度降低使定子振动增加[3]。气隙动态偏心引起电磁振动偏心的位置对定子是不固定的，对转子是固定的，因此偏心的位置随转子而转动。气隙动态偏心产生的原因：（1）转子铁心不圆；（2）转子铁心与转轴或轴承不同心；（3）转子转轴弯曲；（4）转子质量偏心；（5）转子上部件松动；（6）轴永久性弯曲；（7）轴裂纹；（8）轴弯曲不对称。转子绕组故障引起的电磁振动。笼形电机笼条断裂，绕组异步电机由于转子回路电气不平衡都将产生不平衡电磁力。转子绕组故障产生的原因：（1）笼条铸造质量

6、不良，产生断条和高阻；（2）笼形转子因频繁起动，电机负载过大产生断条或高阻；（3）同步电动机磁绕组匝间短路[3]。转子不平衡产生的机械振动；转子不平衡的原因：（1）电机转子质量分布不均匀，产生重心位移，与转子中心不同心；（2）转子零部件脱落和移位，绝缘收缩造成绕组移位、松动；（3）联轴器不平衡，冷却风扇不平衡，皮带轮不平衡；（4）冷却风扇与转子表面不均匀积垢[4]。滑动轴承由于油膜涡动产生振动。产生的原因：在轴承比负载较小，轴颈线速度叫高，特别是大型告诉的柔性转子电机中易发生，轴承经过长期运行，间隙变大，或润滑油

7、粘度大，油温低，轴承负载轻等互相造成油膜加厚，轴承油膜动压不稳定而产生振动[5]。加工和装配不良产生振动。产生的原因：与轴承内孔配合的轴颈和轴肩加工不良或由于轴弯曲等原因，使轴承内圈装配后，其中心线与轴中心线不重合，轴承每转一周，轴承受一次交变的轴向力作用，使轴承产生振动[5]。电机故障诊断由于电机的工作原理和结构上的种种特点，电机诊断方法和采用的检测技术和其它设备的诊断有所不同。根据前面所述，电机故障的多重性决定了其诊断过程的复杂性。它需要综合应用多种诊断分析方法，逐一排除电机可能存在的故障。对用于异步电动机故

8、障诊断的技术方法有：（1）电流分析法通过对电机定子电流幅值和波形的检测和频谱分析，可诊断电机的故障程度和原因。用这种方法可以诊断电机气隙偏心、转子断条、定子绕组故障和转子不平衡等故障。（2）振动诊断法各种电机在稳定运行时，振动都有一种典型特性和允许限值，当电机出现不同的异常或故障时，其振动的幅值、形式和频谱都会发生变化。不同的缺陷或故障会产生不同频率的振动。几乎电机的所有