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振动问题不可小觑,污染环境的同时对电机质量有较大的不良影响!

2020-10-14 14:03:08     来源:电机技术日参        

【大比特导读】电机产品的诸多故障均因振动引发,因而控制电机的振动问题至关重要。简单地理解,电机的基本构架为定子、转子、轴承和端盖的组合体,振动与转子不平衡、电磁力、轴承运行时滚动撞击力有关,也与电机结构件刚度、配合关系、结构合理性等有直接关系。

振动和噪声是电机产品非常重要的性能指标,特别是环境改善政策导向下,以及电机产品在居民环境中的应用,使得客户对于这两个指标的要求比较敏感,甚至觉着有些苛刻。电机产品的振动,除对周围环境的不良影响外,于电机本身也有害无益。

电机产品的诸多故障均因振动引发,因而控制电机的振动问题至关重要。简单地理解,电机的基本构架为定子、转子、轴承和端盖的组合体,振动与转子不平衡、电磁力、轴承运行时滚动撞击力有关,也与电机结构件刚度、配合关系、结构合理性等有直接关系。

电机

转子作为电机产品的旋转部分,由电机转轴、转子铁芯配合组成,除配合尺寸关系外,转子材料具多样性,各种材料物理分布的不对称性,以及每个零部件可能存在的质量缺陷都增加了转子本身的不平衡因素。转子零部件加工过程中,零部件的加工误差同样会加重转子的不平衡。所有的这些不利因素,都可能导致转子重心轴线偏离旋转轴线,当两轴线不重合但平行时产生静不平衡;当转子的重心轴线与旋转轴线不重合并形成一个角度时,在电机运行中将会产生动不平衡,由于转子不平衡产生的离心力与电机转速、当量偏心距和转子质量呈正相关,因而高转速大转子的平衡应更为严格。

轴承是电机转子运行的两个支承点,电机运行时,不平衡的离心力一方面作用于转子重心,另一方面也作用在两端的轴承上,对于大多数电机,这种不平衡作用力对转子重心及轴承均有不良影响。在电机运行过程中,转子的离心力与作用于轴承的离心力矩在发生周期性交变,也就激发了电机振动,加重了轴承的径向负荷。再加上零部件配合松动、轴承间隙过大等问题,或者是振动频率与零部件的固有振动频率接近时,即出现共振问题,电机的振动问题就会很严重。

对于由于振动引发的电机质量问题很多,如电机轴承系统、绕组绝缘过早老化、定转子相擦、电机引接线破损和定转子接线松动等直接的电机质量问题,同时会对被拖动设备造成精度下降的不良影响。

为了规避电机的振动质量问题,大多数情况下都会从转子的平衡问题入手,但除此以外的环节也必须引起高度重视。

如何甄别转子不平衡质量问题?

转子动平衡是解决电机振动问题的重要环节,特别是对于高转速电机更为重要。如何去甄别是否属于转子不平衡质量问题非常关键。由转子不平衡引起的振动一般具备如下特点:

●振动频率相对较低,与电机转子旋转频率相同;

●振动方向以径向振动为主;

●振动速度随转速升高而剧烈增大,采用变频测试比较方便;

●端盖轴承式电机机座上各点,随离转子重心轴向距离增大而增大,即机座的两端的振动最大。

在故障电机检测过程中,如果电机的振动不符合以上情况,就要考虑其他因素的影响。除电机转子平衡因素外,轴承系统和电磁力对振动的影响也非常关键,高转速电机的电磁振动可能较大,多极低速电机不太明显。高转速电机的振动问题始终是电机生产制造过程比较棘手的常发问题。

轴承旋转精度低、电机端盖、机座的刚度差,端盖螺钉未拧紧,结构件材料不符合、电机安装连接不对中等,都会引起电机振动。

在电机安装过程中不时出现电机振动问题,应结合振动特性对症处置。如果电机与设备轴线平行但偏心,表现为径向振动大;两机轴线不平行而相交成一角度,则轴向振动大。脱开联轴器,如电机振动减小,则可以证实连接不佳。电机安装基础刚度不够时,从机座底脚到上部径向振动逐步增大。

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