电动机振动的设计与工艺原因及对策

中图分类号：TM 文献标识码：A 文章编号：1007-0745（2014）01-0151-01

摘要：电动机广泛应用于石油化工和能源工业之中，是工业系统的中心装置。随着工业技术的日益发展，对电动机的性能要求也越来越高。而机械总有故障的时候，比如温度过高、杂音、振动等等，电动机振动作为一项装置故障将会缩短绕组绝缘和轴承的寿命，降低滑动轴承的度，扩大绝缘缝隙，严重时会发生绝缘击穿事故，造成人机的伤亡。本文简述了与振动相关的设计与工艺原因，分析了对于振动的处理方法，以保证化工设备的安全使用。

关键词：电动机 振动 设计 工艺

引言：

电动机在工农业生产、交通运输、国防、商业及家用电器、医疗电器设备等各方面广泛应用，电动机的种类有许多，包括直流电机：普通直流电机包括了Z2系列、Z4系列、ZTP铁路电机和ZSN水泥回转窑等等；还有交流电机，主要是异步电机：包括Y系列、JSJ系列、同步电机、TD系列和TDMK系列等等。虽然种类不同，但电动机的总体结构大致都一样，下面针对电动机振动的原因及对策展开论述。

一、 与电动机振动相关的设计与工艺原因

在电动机的一般构造中，有一些构造会引起电动机的振动。主要是从三个方面来考虑，一是电磁方面，二是机械方面，三是机电混合的方面。

1.在电磁方面的主要原因有以下几种：

电源问题：三相电压不平衡，会导致电机附加振动力矩。

结构问题：有可能是定子的铁心从正圆形变形为椭圆，或者出现偏心和松动的现象，也有可能是定子绕组出现了断线、接线错误、匝间短路、接地击穿等等的故障。

2.在机械方面的主要原因有以下几种：

轴承发生故障：由于轴承的原因而引起的振动有很多，比如当轴承运的行接近其使用寿命时，电机的振动就开始逐渐增大。其中，有一些装置由于人员不够专业负责，对于电动机的基础安装不到位，或者机械的强度不够、地脚螺丝松动、电机风扇损坏等等，这些都会造成故障的发生。当电动机本身的转子不平衡、转轴弯曲或滑环变形时，定转子的气隙不匀、它们的磁力中心也会不一致。

与联轴器的配合不到位：由于联轴器的损坏或联轴器连接不良，导致通过联轴器寻找中心变得不准确，最后导致不能平衡地负载机械，产生系统共振。

3.在机电混合方面的主要原因有以下几种：

由于气隙不匀所导致的单边电磁拉力的产生，从而使气隙进一步增大，引起转子的振动。振动在转子一轴承一座板回路上感应生成轴电压，当轴电压的数值超过一定值时，有可能会击穿轴承油膜，在转轴、轴瓦、端盖和大地之间形成轴电流。轴电流能破坏维持轴颈安全运行油膜的稳定，还会在轴颈表面放电，形成电蚀点，从而影响机组的安全稳定运行。

同样是由于电磁拉力的产生，比如说转子本身重力的关系或者是安装水平不够，以及磁力中心不对等等引起的电机轴向串动，都能导致电机的振动加大，严重情况下加重轴瓦的磨损，使轴瓦的温度迅速升高。

因为电动机的振动，会加大负载机械的损伤和异常磨损的程度，造成机器遭受振动的部分疲劳，同时冷却器水管可能被振裂，焊接点被振开，地脚螺丝松脱，降低工业精度和安全系数。发动机振动时产生的噪音也会对工人工作环境造成不良影响。因此消除和改善电动机振动可以提高电动机的运行质量和延长机器使用寿命。

二、 电动机振动原因的查找

利用专业仪器进行检测是非常重要的。检测应该在远离振动源的安静厂房中进行。要进行多次测试取平均值保证误差足够小。测振表是用来检测振动的专业仪器。

首先要确定地脚螺丝是否松动或轴承端盖螺丝的松动，因为这个原因最容易检测，可直接坚固后排除。坚固后，观察振动是否有消除或减轻。其次，要检查电源的三相电压是否平衡，三相熔丝是否有烧断现象。观察电源表指针是否来回摆动，排除是否有转子的断条情况。最后检查电机三相电流是否平衡，发现问题及时与运行人员联系停止电机运行，以免将电机烧损。如果都不是，则考虑机械问题或者电气原因。

三、对于电动机振动的对策分析

最开始要进行的是电气的检修。三相直流电阻的平衡非常重要，因为它的不平衡说明了定子连线焊接部位有开焊现象。此时，要断开绕组，分相进行查找。如果绕组存在着匝间短路的现象，在故障明显的时候就可以从绝缘表面看到烧焦的痕迹，不明显的话，可以用仪器测量定子绕组，确认匝间短路后，将电绕组重新下线。

电气检修完成后，进行机械方面的检修。这包括了检查气隙是否均匀，如果测量值超标，重新调整气隙。检查轴承的完整性，测量间隙大小，如果不合格的话，需要更换新轴承；检查铁心变形和松动情况，如果铁心松动，则可用环氧树脂胶粘接灌实；检查转轴，如果弯曲，则要进行补焊、重新加工或直接直轴，然后对转子做平衡试验。

最后要检查负载机械总价是否正常，如果电机本身也没有问题的话，引起故障的原因可能是由于连接部分不稳定造成的，这时要检查电机的基础水平面是否不平、倾斜度、强度、中心的判断是否正确，若中心值偏差较大，会使给水泵与电动机的结合状态不好而产生强制振动；查看联轴器是否有损坏的情况，电机轴向饶度是否符合要求等等。

结语

电动机是一种复杂的机械装置，它被应用在工业生产的各个方面，有着巨大的经济推动作用。一旦电动机出现故障，生产线会受到影响。电动机的故障有很多种，其中本文讨论的是振动。振动的原因有三种，包括电磁问题、机械问题和机电混合的问题，想要找出真正的故障原因就必须逐个排除，认真细心地检查。检测方法和步骤也有相应的列举，尽可能地快速检出故障原因，尽早修复以减少经济损失。

参考文献：

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