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2021-07-02??瀏覽次數:5450
振動和噪聲是電機產品非常重要的性能指標,尤其是在環境改善政策的指導下,以及電機產品在住宅環境中的應用,使得客戶對這兩個指標的要求比較敏感,甚至感覺有些苛刻。電機產品的振動不僅對周圍環境有害,對電機本身也有害。
電機產品的許多故障都是由振動引起的,因此控制電機的振動非常重要。簡單理解為電機的基本框架是定子、轉子、軸承和端蓋的組合,振動與軸承運行時轉子不平衡、電磁力和滾動沖擊力有關,也與電機結構的剛度、匹配關系和結構合理性直接相關。
轉子作為電機產品的旋轉部件,由電機轉軸和轉子鐵芯組成。除了尺寸匹配關系外,轉子材料的多樣性、各種材料物理分布的不對稱性以及各部件可能存在的質量缺陷,都增加了轉子本身的不平衡系數。在加工轉子零件的過程中,零件的加工誤差也會加劇轉子的不平衡。所有這些不利因素都可能導致轉子重心軸線偏離旋轉軸,當兩軸不重合但平行時,就會發生靜態不平衡;當重力軸和轉子的旋轉軸不重合并形成一個角度時,電機運行就會出現動態不平衡。轉子不平衡引起的離心力與電機轉速、等效偏心和轉子質量正相關,因此高速大轉子的平衡應該更加嚴格。
軸承是電機轉子運行的兩個支撐點。電機運轉時,不平衡的離心力一方面作用在轉子的重心上,另一方面作用在兩端的軸承上。對于大多數電機,這種不平衡力對轉子和軸承的重心有不利影響。在電機運行期間,轉子的離心力和作用在軸承上的離心扭矩周期性地交替,這刺激了電機的振動并增加了軸承的徑向載荷。另外,當零件配合松動,軸承間隙過大,或者振動頻率接近零件的固有振動頻率時,就會出現共振問題,電機的振動問題會非常嚴重。
振動引起的電機質量問題很多,如電機軸承系統、繞組絕緣過早老化、定子與轉子之間的摩擦、電機引線損壞、定子與轉子導線松動等,也會對拖動設備的精度造成不利影響。
為了避免電機的振動質量問題,大多數情況下都會啟動轉子的平衡問題,但其他環節一定要非常注意。
轉子動平衡是解決電機特別是高速電機振動問題的重要一步。如何辨別是否屬于轉子不平衡質量很重要。轉子不平衡引起的振動一般有以下特點:
振動頻率相對較低,與電機轉子的旋轉頻率相同;
低振動方向以徑向振動為主;
振動速度隨著轉速的增加而急劇增加,便于使用變頻測試;
端蓋軸承電機底座上的每個點都隨著離轉子重心的軸向距離增大,即底座兩端的振動。
在故障電機檢測過程中,如果電機的振動不滿足上述條件,則應考慮其他因素。除了電機轉子平衡因素外,軸承系統和電磁力對振動也非常關鍵。高速電機的電磁振動可能較大,但多極低速電機不太明顯。高速電機的振動問題一直是電機制造過程中的棘手問題。
軸承轉動精度低,電機端蓋和機架剛性差,端蓋螺釘未擰緊,結構件材料不一致,安裝不方便
電機振動在電機安裝過程中時有發生,應結合振動特點進行對癥處理。如果電機與設備軸線平行但偏心,徑向振動較大;當兩臺機器的軸線不平行且相交成一定角度時,軸向振動較大。如果聯軸器斷開,電機振動減小,可以確認連接不良。當電機安裝基礎剛度不夠時,從基腳到上部的徑向振動逐漸增大。