電動機振動原因及故障處理方法

崔和平

（中鐵二十三局二公司富鐵軌枕有限公司，黑龍江 齊齊哈爾 161000）

1 概述：電動機振動的危害

電動機產(chǎn)生振動，會使繞組絕緣和軸承壽命縮短，影響滑動軸承的正常潤滑，振動力促使絕緣縫隙擴大，使外界粉塵和水分入侵其中，造成絕緣電阻降低和泄露電流增大，甚至形成絕緣擊穿等事故。另外，電動機產(chǎn)生振動，又容易使冷卻器水管振裂，焊接點振開，同時會造成負(fù)載機械的損傷，降低工件精度，會造成所有遭到振動的機械部分的疲勞，會使地腳螺絲松動或斷掉，電動機又會造成碳刷和滑環(huán)的異常磨損，甚至?xí)霈F(xiàn)嚴(yán)重刷火而燒毀集電環(huán)絕緣，電動機將產(chǎn)生很大噪音，這種情況一般在直流電機中也時有發(fā)生。因而消除和改善電動機振動是提高電動機運行質(zhì)量和使用壽命的積極措施。

2 振動原因及典型案例

振動原因主要有三種情況：電磁方面原因；機械方面原因；機電混合方面原因。

2.1 電磁方面的原因

2.1.1 電源方面：三相電壓不平衡，三相電動機缺相運行。

2.1.2 定子方面：定子鐵心變橢圓、偏心、松動；定子繞組發(fā)生斷線、接地?fù)舸?、匝間短路、接線錯誤，定子三相電流不平衡。

典型案例：我廠鍋爐房#1爐#1密封風(fēng)機電機檢修前發(fā)現(xiàn)定子鐵心有紅色粉末，懷疑定子鐵心有松動現(xiàn)象，但不屬于標(biāo)準(zhǔn)大修范圍內(nèi)的項目，所以未處理，大修后試轉(zhuǎn)時電機發(fā)生刺耳的尖叫聲，更換一臺定子后故障排除。

2.1.3 轉(zhuǎn)子故障：轉(zhuǎn)子鐵心變橢圓、偏心、松動。轉(zhuǎn)子籠條與端環(huán)開焊，轉(zhuǎn)子籠條斷裂，繞線錯誤，電刷接觸不良等。典型案例：軌枕工段無齒鋸電機運行中發(fā)現(xiàn)電機定子電流來回擺動，電機振動逐漸增大，根據(jù)現(xiàn)象判斷電機轉(zhuǎn)子籠條有開焊和斷裂的可能，電機解體后發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)子籠條有7處斷裂，嚴(yán)重的2根兩側(cè)與端環(huán)已全部斷裂，如發(fā)現(xiàn)不及時就有可能造成定子燒損的惡劣事故發(fā)生。

2.2 機械原因

2.2.1 電機本身方面：轉(zhuǎn)子不平衡，轉(zhuǎn)軸彎曲，滑環(huán)變形，定、轉(zhuǎn)子氣隙不均，定、轉(zhuǎn)子磁力中心不一致，軸承故障，基礎(chǔ)安裝不良，機械機構(gòu)強度不夠、共振，地腳螺絲松動，電機風(fēng)扇損壞。典型案例：我廠凝結(jié)水泵電機更換完上軸承后，電機晃動增大，并且轉(zhuǎn)、定子有輕微掃膛跡象，仔細(xì)檢查后發(fā)現(xiàn)，電機轉(zhuǎn)子提起高度不對，轉(zhuǎn)、定子磁力中心未對上，重新調(diào)整推力頭螺絲備帽后，電機振動故障消除?？缇€吊圈揚電機檢修后振動一直偏大，并且有逐步增大的跡象，在電機落勾的時候發(fā)現(xiàn)電機振動仍然很大，并且軸向有很大的串動，解體發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)子鐵心松動，轉(zhuǎn)子平衡也有問題，更換備用轉(zhuǎn)子后故障消除，原有轉(zhuǎn)子返廠修理。鍋爐房#2鼓風(fēng)機電機運行中燒損后，更換新電機振動逐步增大，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)電機基礎(chǔ)有松動跡象，金屬框架局部有開焊現(xiàn)象，重新用鋼板對基礎(chǔ)進行焊接加固，處理后振動消除。南污水泵房排污泵電機就是由于電機振動未及時發(fā)現(xiàn)，地腳螺絲松動后將原有螺絲孔磨大，原來是M16的螺絲最后改成M20的螺絲都不行，電機臺板接近于報廢。由于軸承原因引起的振動就更多了。軸承運行接近使用壽命時，電機振動就開始逐漸增大，并且可以聽到軸承運轉(zhuǎn)時的雜音，這時就應(yīng)該及時更換軸承了，以免出現(xiàn)掃膛現(xiàn)象。

2.2.2 與聯(lián)軸器配合方面：聯(lián)軸器損壞，聯(lián)軸器連接不良，聯(lián)軸器找中心不準(zhǔn)，負(fù)載機械不平衡，系統(tǒng)共振等。

例如：a、#2循環(huán)水泵電機，運行中振動一直偏大，電機檢查無任何問題，空載也一切正常，水泵班認(rèn)為電機運轉(zhuǎn)正常，最終檢查出電機找正中心差太多，水泵班從新進行找正后，電機振動消除。

b、鍋爐房#3引風(fēng)機在更換皮帶輪后，電機試運行時產(chǎn)生振動同時電機三相電流增大，檢查所有電路和電器元件沒有問題最后發(fā)現(xiàn)皮帶輪不合格，更換后電機振動消除，同時電機的三相電流也恢復(fù)正常。

2.3 電機混合原因

2.3.1 電機振動往往是氣隙不勻，引起單邊電磁拉力，而單邊電磁拉力又使氣隙進一步增大，這種機電混合作用表現(xiàn)為電機振動。

2.3.2 電機軸向串動，由于轉(zhuǎn)子本身重力或安裝水平以及磁力中心不對，引起的電磁拉力，造成電機軸向串動，引起電機振動加大，嚴(yán)重情況下發(fā)生軸磨瓦根，使軸瓦溫度迅速升高。

3 如何查找振動原因

要想消除電動機振動，首先要查清產(chǎn)生振動的原因，只有找到振動的原因，才能采取有針對性的措施，消除電動機振動。

3.1 電動機未停機之前，用測振表檢查各部振動情況，對于振動較大的部位按垂直水平軸向三個方向詳細(xì)測試振動數(shù)值，如果是地腳螺絲松動或軸承端蓋螺絲松動，則可直接緊固，緊固后在測其振動大小，觀察是否有消除或減輕，其次要檢查電源三相電壓是否平衡，三相熔絲是否有燒斷現(xiàn)象，電動機的單相運行不僅可以引起振動，還會使電機的溫度迅速上升，觀察電流表指針是否來回擺動，轉(zhuǎn)子斷條時就出現(xiàn)電流擺動現(xiàn)象，最后檢查電機三相電流是否平衡，發(fā)現(xiàn)問題及時與運行人員聯(lián)系停止電機運行，以免將電機燒損。

3.2 如果對表面現(xiàn)象處理后，電機振動未解決，則繼續(xù)斷開電源，解開聯(lián)軸器，使電機與之相連的負(fù)載機械分離，單轉(zhuǎn)電機，如果電機本身不振動，則說明振源是聯(lián)軸器沒找正或負(fù)載機械引起的，如果電機振動，則說明電機本身有問題，另外還可以采取斷電法來區(qū)分是電氣原因，還是機械原因，當(dāng)停電瞬間，電動機馬上不振動或振動減輕，則說明是電氣原因，否則是機械故障。

4 針對故障原因進行檢修

4.1 電氣原因的檢修：首先是測定定子三相直流電阻是否平衡，如不平衡，則說明定子連線焊接部位有開焊現(xiàn)象，斷開繞組分相進行查找，另外繞組是否存在匝間短路現(xiàn)象，如故障明顯可以從絕緣表面看到燒焦痕跡，或用儀器測量定子繞組，確認(rèn)匝間短路后，將電機繞組重新下線。例如：水泵電機，運行中電機不僅振動大軸承溫度也偏高小修試驗發(fā)現(xiàn)電機直流電阻不合格，電機定子繞組有開焊現(xiàn)象，用排除法將故障找到消除后，電機運行一切正常。

4.2 機械原因的檢修：檢查氣隙是否均勻，如果測量值超標(biāo)，重新調(diào)整氣隙。檢查軸承，測量軸承間隙，如不合格更換新軸承，檢查鐵心變形和松動情況，松動的鐵心可用環(huán)氧樹脂膠粘接灌實，檢查轉(zhuǎn)軸，對彎曲的轉(zhuǎn)軸進行補焊重新加工或直接直軸，然后對轉(zhuǎn)子做平衡試驗。打風(fēng)機電機大修后試運行期間，電機不僅振動大，而且軸瓦溫度超標(biāo)，連續(xù)處理幾天后，故障仍未解決。我班組人員在幫助處理時發(fā)現(xiàn)，電機氣隙非常大，瓦座水平也不合格，故障原因找到后，重新調(diào)整各部間隙后，電機試轉(zhuǎn)一次成功。

4.3 負(fù)載機械部分檢查正常，電機本身也沒有問題，引起故障的原因是連接部分造成的，這時要檢查電機的基礎(chǔ)水平面，傾斜度、強度，中心找正是否正確，聯(lián)軸器是否損壞，電機軸伸繞度是否符合要求等。

引起電機振動的原因是復(fù)雜的，多方面的，要針對具體電機的振動進行綜合分析、判斷，造成故障既有可能是電氣原因，也有可能是機械原因，當(dāng)電動機發(fā)生振動時，首先仔細(xì)觀察電動機的振動特點，然后根據(jù)故障現(xiàn)象分析原因，迅速判斷故障所在。在電動機振動的處理中，不但要仔細(xì)檢查電動機本身可能產(chǎn)生的故障，還要檢查電動機所帶負(fù)載，輔助設(shè)備以及供電線路上的原因，綜合分析，將故障迅速排除。

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