第9章電動(dòng)機(jī)故障診斷

1、 第九章第九章 電動(dòng)機(jī)故障診斷電動(dòng)機(jī)故障診斷主講：王林鴻教授、博士機(jī)械與汽車工程學(xué)院電動(dòng)機(jī)故障診斷特點(diǎn)電動(dòng)機(jī)故障診斷特點(diǎn)電動(dòng)機(jī)是機(jī)械設(shè)備最常用的動(dòng)力源，其內(nèi)部能電動(dòng)機(jī)是機(jī)械設(shè)備最常用的動(dòng)力源，其內(nèi)部能量轉(zhuǎn)換分為三個(gè)環(huán)節(jié)：電氣環(huán)節(jié)、磁耦合環(huán)節(jié)、量轉(zhuǎn)換分為三個(gè)環(huán)節(jié)：電氣環(huán)節(jié)、磁耦合環(huán)節(jié)、機(jī)械環(huán)節(jié)，其振動(dòng)組成十分復(fù)雜，故障電機(jī)振機(jī)械環(huán)節(jié)，其振動(dòng)組成十分復(fù)雜，故障電機(jī)振動(dòng)信號(hào)包含有機(jī)械振動(dòng)、電磁振動(dòng)及其多次諧動(dòng)信號(hào)包含有機(jī)械振動(dòng)、電磁振動(dòng)及其多次諧波、冷卻流體振動(dòng)等；波、冷卻流體振動(dòng)等；本章主要講述磁耦合環(huán)節(jié)的故障診斷技術(shù)，而本章主要講述磁耦合環(huán)節(jié)的故障診斷技術(shù)，而且主要講述交流感應(yīng)異步電動(dòng)機(jī)，突出重

2、點(diǎn)。且主要講述交流感應(yīng)異步電動(dòng)機(jī)，突出重點(diǎn)。91 電動(dòng)機(jī)類型特點(diǎn)與測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)機(jī)類型特點(diǎn)與測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)一、電機(jī)的主要部件：一、電機(jī)的主要部件： 1.1.定子。是輸入電功率，產(chǎn)生磁場(chǎng)的靜止部件。定子。是輸入電功率，產(chǎn)生磁場(chǎng)的靜止部件。2.2.轉(zhuǎn)子。是產(chǎn)生一個(gè)與定子磁場(chǎng)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子。是產(chǎn)生一個(gè)與定子磁場(chǎng)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的磁場(chǎng)，并輸出機(jī)械功率的重要部件。并輸出機(jī)械功率的重要部件。3.3.集電環(huán)和換向器。是構(gòu)成旋轉(zhuǎn)部分導(dǎo)電，建立相集電環(huán)和換向器。是構(gòu)成旋轉(zhuǎn)部分導(dǎo)電，建立相對(duì)運(yùn)動(dòng)磁場(chǎng)的滑動(dòng)接觸機(jī)構(gòu)。對(duì)運(yùn)動(dòng)磁場(chǎng)的滑動(dòng)接觸機(jī)構(gòu)。4.4.軸承裝置。是支撐轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，保持定子、轉(zhuǎn)子相軸承裝置。是支撐轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，保持定子

3、、轉(zhuǎn)子相對(duì)位置的機(jī)械結(jié)構(gòu)。對(duì)位置的機(jī)械結(jié)構(gòu)。二二、電機(jī)振動(dòng)的限值電機(jī)振動(dòng)的限值 根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GBl0068GBl00682-882-88旋轉(zhuǎn)電機(jī)振動(dòng)測(cè)定方旋轉(zhuǎn)電機(jī)振動(dòng)測(cè)定方法及振動(dòng)限值法及振動(dòng)限值的規(guī)定，對(duì)不同軸中心高和轉(zhuǎn)速的單臺(tái)電的規(guī)定，對(duì)不同軸中心高和轉(zhuǎn)速的單臺(tái)電機(jī)，在按機(jī)，在按GBl0068GBl00681 1規(guī)定的方式測(cè)定時(shí)，其振動(dòng)速度有效規(guī)定的方式測(cè)定時(shí)，其振動(dòng)速度有效值應(yīng)不超過(guò)表值應(yīng)不超過(guò)表9-19-1的規(guī)定。的規(guī)定。表表9 91 1 電動(dòng)機(jī)振動(dòng)速度有效值的極限標(biāo)準(zhǔn)（電動(dòng)機(jī)振動(dòng)速度有效值的極限標(biāo)準(zhǔn)（mmmms s）安裝方式彈性懸置剛性安裝軸中心高（mm）45H13213

4、2H225 225400標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速rmin600n18001.81.82.82.81800ZZR R 時(shí)，頻率成分以時(shí)，頻率成分以f fk1k1為主；為主； Z Zs sZZZR R ）圖96 交流感應(yīng)電機(jī)（P=2，ZR =40，ZS =48）的聲音頻譜圖Hzfk100050)01 (2400Hzfk1100502)01 (2401Hzfk900502)01 (2402圖圖98 電磁振動(dòng)發(fā)生機(jī)理電磁振動(dòng)發(fā)生機(jī)理a) 2極電機(jī)定、轉(zhuǎn)子和磁通極電機(jī)定、轉(zhuǎn)子和磁通 b) 定子所受電磁力和旋轉(zhuǎn)力波定子所受電磁力和旋轉(zhuǎn)力波c) 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)波形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)波形 d) 磁拉力變化波形磁拉力變化波形 e) 電磁振動(dòng)的

5、波形電磁振動(dòng)的波形93 電動(dòng)機(jī)的故障特征電動(dòng)機(jī)的故障特征 9 93 31 1 定子異常產(chǎn)生的電磁振動(dòng)定子異常產(chǎn)生的電磁振動(dòng)由于定子三相繞組產(chǎn)生的是一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，它在定、轉(zhuǎn)子氣隙中以同步速由于定子三相繞組產(chǎn)生的是一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，它在定、轉(zhuǎn)子氣隙中以同步速度度n n0 0旋轉(zhuǎn)。若電網(wǎng)頻率為旋轉(zhuǎn)。若電網(wǎng)頻率為f f0 0，則同步速度，則同步速度n n0 0=60 f=60 f0 0/P/P。機(jī)座上受力部位是隨磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)而在不斷改變位置。從圖機(jī)座上受力部位是隨磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)而在不斷改變位置。從圖9 98c)8c)至至e)e)中可中可以看出，當(dāng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)回轉(zhuǎn)一周，磁拉力和電磁振動(dòng)卻變化兩次以看出，當(dāng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)回轉(zhuǎn)

6、一周，磁拉力和電磁振動(dòng)卻變化兩次（2 2極電極電機(jī)）機(jī)）。定子電磁振動(dòng)特征頻率定子電磁振動(dòng)特征頻率 因電磁振動(dòng)在空間位置上和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是同步的，定子電磁因電磁振動(dòng)在空間位置上和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是同步的，定子電磁振動(dòng)頻率應(yīng)為旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)頻率振動(dòng)頻率應(yīng)為旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)頻率(f(f0 0P)P)和電磁力極數(shù)和電磁力極數(shù)(2P)(2P)之乘之乘積積2f2f0 0，也就是，也就是2 2倍的電源頻率。倍的電源頻率。 由此可知，電機(jī)在正常工作時(shí)，機(jī)座上受到一個(gè)頻率為電由此可知，電機(jī)在正常工作時(shí)，機(jī)座上受到一個(gè)頻率為電網(wǎng)頻率網(wǎng)頻率2 2倍的旋轉(zhuǎn)力波的作用，而可能產(chǎn)生振動(dòng)，振動(dòng)大小倍的旋轉(zhuǎn)力波的作用，而可能產(chǎn)生振動(dòng)，振動(dòng)大小則和旋

7、轉(zhuǎn)力波大小和機(jī)座剛度直接有關(guān)。則和旋轉(zhuǎn)力波大小和機(jī)座剛度直接有關(guān)。定子電磁振動(dòng)異常主要原因及特點(diǎn)定子電磁振動(dòng)異常主要原因及特點(diǎn)定子電磁振動(dòng)異常的主要原因定子電磁振動(dòng)異常的主要原因（1 1）定子三相磁場(chǎng)不對(duì)稱。如電網(wǎng)三相電壓不平衡，）定子三相磁場(chǎng)不對(duì)稱。如電網(wǎng)三相電壓不平衡，因接觸不良造成單相運(yùn)行，定子繞組三相不對(duì)稱等原因，因接觸不良造成單相運(yùn)行，定子繞組三相不對(duì)稱等原因，都會(huì)導(dǎo)致定子磁場(chǎng)的不對(duì)稱，而產(chǎn)生異常振動(dòng)。都會(huì)導(dǎo)致定子磁場(chǎng)的不對(duì)稱，而產(chǎn)生異常振動(dòng)。（2 2）定子鐵心和定子線圈松動(dòng)，將使定子電磁振動(dòng)和）定子鐵心和定子線圈松動(dòng)，將使定子電磁振動(dòng)和電磁噪聲加大，在這種情況下，振動(dòng)頻譜圖中，電磁

8、振動(dòng)電磁噪聲加大，在這種情況下，振動(dòng)頻譜圖中，電磁振動(dòng)除了除了2f2f0 0的基本成份之外，還可以出現(xiàn)的基本成份之外，還可以出現(xiàn)4 f4 f0 0、6 f6 f0 0、8 f8 f0 0的的諧波成分。諧波成分。（3 3）電動(dòng)機(jī)座底腳螺釘松動(dòng)，其結(jié)果相當(dāng)于機(jī)座剛度）電動(dòng)機(jī)座底腳螺釘松動(dòng)，其結(jié)果相當(dāng)于機(jī)座剛度降低，使電動(dòng)機(jī)在接近降低，使電動(dòng)機(jī)在接近2f2f0 0的頻率的范圍發(fā)生共振，因而的頻率的范圍發(fā)生共振，因而使定子振動(dòng)增大，結(jié)果產(chǎn)生異常振動(dòng)。使定子振動(dòng)增大，結(jié)果產(chǎn)生異常振動(dòng)。定子電磁振動(dòng)定子電磁振動(dòng)異常原因示例異常原因示例定子電磁振動(dòng)的特征：定子電磁振動(dòng)的特征：1 1）振動(dòng)頻率為電源頻率的）振

9、動(dòng)頻率為電源頻率的2 2倍；倍；2 2）切斷電源，電磁振動(dòng)立即消失；）切斷電源，電磁振動(dòng)立即消失；3 3）振動(dòng)可以在定子機(jī)座和軸承上測(cè)得；）振動(dòng)可以在定子機(jī)座和軸承上測(cè)得；4 4）振動(dòng)幅值與機(jī)座剛度和電機(jī)的負(fù)載有關(guān)。）振動(dòng)幅值與機(jī)座剛度和電機(jī)的負(fù)載有關(guān)。9 93 32 2 氣隙不均勻引起的電磁振動(dòng)氣隙不均勻引起的電磁振動(dòng) 氣隙不均勻（或稱氣隙偏心）有兩種情況，氣隙不均勻（或稱氣隙偏心）有兩種情況，一種是由于定子、轉(zhuǎn)子不同心產(chǎn)生的靜態(tài)不均勻；一種是由于定子、轉(zhuǎn)子不同心產(chǎn)生的靜態(tài)不均勻；另一種是由于軸彎曲或轉(zhuǎn)子與軸不同心所產(chǎn)生的另一種是由于軸彎曲或轉(zhuǎn)子與軸不同心所產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)不均勻。它們都會(huì)引起電磁

10、振動(dòng)，但是振動(dòng)動(dòng)態(tài)不均勻。它們都會(huì)引起電磁振動(dòng)，但是振動(dòng)的特征并不完全相同。的特征并不完全相同。1.1.氣隙靜態(tài)不均引起電磁振動(dòng)氣隙靜態(tài)不均引起電磁振動(dòng)電動(dòng)機(jī)定子中心與轉(zhuǎn)子軸心不重合時(shí)，定、轉(zhuǎn)子之間氣隙將出現(xiàn)偏心電動(dòng)機(jī)定子中心與轉(zhuǎn)子軸心不重合時(shí)，定、轉(zhuǎn)子之間氣隙將出現(xiàn)偏心現(xiàn)象，這種氣隙偏心往往固定在某一位置，它不隨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)而改變位現(xiàn)象，這種氣隙偏心往往固定在某一位置，它不隨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)而改變位置。置。（或定子橢圓）或定子橢圓）從圖從圖9 910a)10a)中可以看出，由于通過(guò)氣隙最小點(diǎn)中可以看出，由于通過(guò)氣隙最小點(diǎn)A A的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)頻率為的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)頻率為f0f0P P，這時(shí)不平衡磁拉力將變化，這時(shí)不

11、平衡磁拉力將變化2P2P次，因不平衡磁拉力和電磁振動(dòng)頻次，因不平衡磁拉力和電磁振動(dòng)頻率為率為 。圖圖910 靜態(tài)、動(dòng)態(tài)偏心的電磁振動(dòng)靜態(tài)、動(dòng)態(tài)偏心的電磁振動(dòng)a) 靜態(tài)偏心靜態(tài)偏心 b) 動(dòng)態(tài)偏心動(dòng)態(tài)偏心 c) 動(dòng)態(tài)偏心電磁力的拍振動(dòng)態(tài)偏心電磁力的拍振002/2fPfPf靜態(tài)氣隙偏心電磁振動(dòng)特征靜態(tài)氣隙偏心電磁振動(dòng)特征1 1）電磁振動(dòng)頻率是電源頻率）電磁振動(dòng)頻率是電源頻率f f0 0的的2 2倍，即倍，即f=2 ff=2 f0 0；2 2）振動(dòng)隨偏心值的增大而增加，與電動(dòng)機(jī)負(fù)荷關(guān)系也是如）振動(dòng)隨偏心值的增大而增加，與電動(dòng)機(jī)負(fù)荷關(guān)系也是如此；此；3 3）氣隙偏心產(chǎn)生的電磁振動(dòng)與定子異常產(chǎn)生的電磁振

12、動(dòng)較）氣隙偏心產(chǎn)生的電磁振動(dòng)與定子異常產(chǎn)生的電磁振動(dòng)較難區(qū)別難區(qū)別。2.2.氣隙動(dòng)態(tài)偏心電磁振動(dòng)氣隙動(dòng)態(tài)偏心電磁振動(dòng) 電動(dòng)機(jī)氣隙的動(dòng)態(tài)偏心是由轉(zhuǎn)軸撓曲、轉(zhuǎn)子鐵心不圓或轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)氣隙的動(dòng)態(tài)偏心是由轉(zhuǎn)軸撓曲、轉(zhuǎn)子鐵心不圓或轉(zhuǎn)子與軸不同心等造成的，偏心的位置對(duì)定子是不固定的，子與軸不同心等造成的，偏心的位置對(duì)定子是不固定的，對(duì)轉(zhuǎn)子是固定的，因此，偏心位置隨轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)而同步的對(duì)轉(zhuǎn)子是固定的，因此，偏心位置隨轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)而同步的移動(dòng)，如圖移動(dòng)，如圖9 910b)10b)所示。所示。 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同步速度旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同步速度 f f0 0/P, /P, 轉(zhuǎn)子速度轉(zhuǎn)子速度(1-s)f(1-s)f0 0/P,/P,旋轉(zhuǎn)磁

13、場(chǎng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)超越轉(zhuǎn)子速度超越轉(zhuǎn)子速度f(wàn)f0 0/P- (1-s)f/P- (1-s)f0 0/P /P 2P2P= 2sf= 2sf0 0 所產(chǎn)生的電磁力時(shí)域波形是以頻率所產(chǎn)生的電磁力時(shí)域波形是以頻率2 2f f0 0/P/P振動(dòng)，同時(shí)以頻振動(dòng)，同時(shí)以頻率率2sf2sf0 0脈動(dòng)，兩者疊加波形（調(diào)幅）如圖脈動(dòng)，兩者疊加波形（調(diào)幅）如圖9-10c9-10c所示。所示。氣隙動(dòng)態(tài)偏心電磁振動(dòng)特征氣隙動(dòng)態(tài)偏心電磁振動(dòng)特征1 1）轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)頻率和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同步轉(zhuǎn)速頻率的電磁振）轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)頻率和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同步轉(zhuǎn)速頻率的電磁振動(dòng)都可能出現(xiàn)。動(dòng)都可能出現(xiàn)。2 2）電磁振動(dòng)以）電磁振動(dòng)以1 1(2sf(2sf0 0) )

14、周期在脈動(dòng)，因此，在電動(dòng)周期在脈動(dòng)，因此，在電動(dòng)機(jī)負(fù)載增加，機(jī)負(fù)載增加，s s加大時(shí)，其脈動(dòng)節(jié)拍加快。加大時(shí)，其脈動(dòng)節(jié)拍加快。3 3）電動(dòng)機(jī)往往發(fā)生與脈動(dòng)節(jié)拍相一致的電磁噪聲。）電動(dòng)機(jī)往往發(fā)生與脈動(dòng)節(jié)拍相一致的電磁噪聲。9 93 33 3 轉(zhuǎn)子導(dǎo)體異常引起的電磁振動(dòng)轉(zhuǎn)子導(dǎo)體異常引起的電磁振動(dòng) 籠型異步電動(dòng)機(jī)因籠條斷裂，繞線型異步電動(dòng)機(jī)由于轉(zhuǎn)子回路電籠型異步電動(dòng)機(jī)因籠條斷裂，繞線型異步電動(dòng)機(jī)由于轉(zhuǎn)子回路電氣不平衡，都將產(chǎn)生不平衡電磁力，這不平衡電磁力氣不平衡，都將產(chǎn)生不平衡電磁力，這不平衡電磁力F F在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)是隨轉(zhuǎn)子一起轉(zhuǎn)動(dòng)的，其性質(zhì)和轉(zhuǎn)子動(dòng)態(tài)偏心的情況相同，其發(fā)生的是隨轉(zhuǎn)子一起

15、轉(zhuǎn)動(dòng)的，其性質(zhì)和轉(zhuǎn)子動(dòng)態(tài)偏心的情況相同，其發(fā)生的機(jī)理如圖機(jī)理如圖9 91111所示。所示。圖圖911 轉(zhuǎn)子繞組不平衡引起的電磁振動(dòng)轉(zhuǎn)子繞組不平衡引起的電磁振動(dòng)a) 發(fā)生振動(dòng)的機(jī)理發(fā)生振動(dòng)的機(jī)理 b) 電磁振動(dòng)波形電磁振動(dòng)波形轉(zhuǎn)子繞組異常引起的電磁振動(dòng)的特征轉(zhuǎn)子繞組異常引起的電磁振動(dòng)的特征1 1）轉(zhuǎn)子繞組異常引起電磁振動(dòng)與轉(zhuǎn)子動(dòng)態(tài)偏心所產(chǎn)生的電磁振動(dòng)的電磁）轉(zhuǎn)子繞組異常引起電磁振動(dòng)與轉(zhuǎn)子動(dòng)態(tài)偏心所產(chǎn)生的電磁振動(dòng)的電磁力和振動(dòng)波形相似。拍頻都是力和振動(dòng)波形相似。拍頻都是2sf2sf0 0，但高頻部分不同，轉(zhuǎn)子動(dòng)態(tài)偏心，但高頻部分不同，轉(zhuǎn)子動(dòng)態(tài)偏心為為2f2f0 0P P，轉(zhuǎn)子繞組異常為，轉(zhuǎn)子繞組異

16、常為2(12(1s) fs) f0 0P P。2 2）振動(dòng)隨負(fù)載增加，當(dāng)負(fù)載超過(guò)）振動(dòng)隨負(fù)載增加，當(dāng)負(fù)載超過(guò)5050以上時(shí)較為顯著。以上時(shí)較為顯著。3 3）電流波形或振動(dòng)波形頻譜圖中，基頻兩邊出現(xiàn)）電流波形或振動(dòng)波形頻譜圖中，基頻兩邊出現(xiàn)2sf2sf0 0的邊頻，根據(jù)邊的邊頻，根據(jù)邊頻與基頻幅值之間的關(guān)系，可判斷故障的程度。頻與基頻幅值之間的關(guān)系，可判斷故障的程度。圖圖912 正常的電流頻譜圖正常的電流頻譜圖圖圖913 一根斷條時(shí)電流頻譜圖一根斷條時(shí)電流頻譜圖(滿載滿載)電動(dòng)機(jī)故障診斷技術(shù)總結(jié) 一.交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)故障診斷技術(shù)1.1.定子偏心，鐵芯片短路或鐵芯松動(dòng)定子偏心，鐵芯片短路或鐵芯松動(dòng)2

17、.2.轉(zhuǎn)子偏心轉(zhuǎn)子偏心( (可變的氣隙可變的氣隙) )3.3.轉(zhuǎn)子故障轉(zhuǎn)子故障4.4.相位故障相位故障( (接頭松動(dòng)接頭松動(dòng)) )5.5.相位故障相位故障( (接頭松動(dòng)接頭松動(dòng)) )二.交流同步電動(dòng)機(jī)故障診斷技術(shù)1.(1.(定子線圈松動(dòng)故障定子線圈松動(dòng)故障) )三.直流電動(dòng)機(jī)和控制故障診斷技術(shù)1. 1. 正常頻譜正常頻譜2. 2. 電樞繞組斷裂，接地故障或系統(tǒng)調(diào)整故障電樞繞組斷裂，接地故障或系統(tǒng)調(diào)整故障3. 3. 起動(dòng)卡故障或保險(xiǎn)絲燒斷起動(dòng)卡故障或保險(xiǎn)絲燒斷4. 4. 可控硅整流器故障，控制卡短路，接頭松動(dòng)，保險(xiǎn)絲燒斷可控硅整流器故障，控制卡短路，接頭松動(dòng)，保險(xiǎn)絲燒斷5. 5. 比較器卡故障比

18、較器卡故障6. 6. 電流通過(guò)直流電動(dòng)機(jī)的軸承電流通過(guò)直流電動(dòng)機(jī)的軸承交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)故障診斷技術(shù)交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)故障診斷技術(shù) 定子故障產(chǎn)生定子故障產(chǎn)生2 2 電源頻率電源頻率(2(2FL)FL)的大振動(dòng)。定子偏心在轉(zhuǎn)子與的大振動(dòng)。定子偏心在轉(zhuǎn)子與定子之間產(chǎn)生不均勻的氣隙，產(chǎn)生非常定向的振動(dòng)。在交流感定子之間產(chǎn)生不均勻的氣隙，產(chǎn)生非常定向的振動(dòng)。在交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)中，氣隙差不應(yīng)該超過(guò)應(yīng)電動(dòng)機(jī)中，氣隙差不應(yīng)該超過(guò)5%5%，在同步電機(jī)中，氣隙差不，在同步電機(jī)中，氣隙差不應(yīng)該超過(guò)應(yīng)該超過(guò)10%10%。軟腳和翹曲的基礎(chǔ)可產(chǎn)生偏心的定子。鐵芯松。軟腳和翹曲的基礎(chǔ)可產(chǎn)生偏心的定子。鐵芯松動(dòng)是由于定子支承剛性弱或

19、松動(dòng)造成的。定子鐵芯片短路可引動(dòng)是由于定子支承剛性弱或松動(dòng)造成的。定子鐵芯片短路可引起不均勻的，局部發(fā)熱，使定子本身變形。局部發(fā)熱引起振動(dòng)，起不均勻的，局部發(fā)熱，使定子本身變形。局部發(fā)熱引起振動(dòng)，隨著運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間延長(zhǎng)，振動(dòng)明顯增大，造成定子變形和靜止氣隙隨著運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間延長(zhǎng)，振動(dòng)明顯增大，造成定子變形和靜止氣隙故障故障 。 1RPM2RPM2FLA. A. 定子偏心，鐵芯片短路或鐵芯松動(dòng)定子偏心，鐵芯片短路或鐵芯松動(dòng)3200線FFTFL=電源頻率振動(dòng)幅值12K轉(zhuǎn)/分 頻率交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)故障診斷技術(shù)交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)故障診斷技術(shù) 偏心的轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)子與定子之間產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的可變的氣隙，引起脈沖偏心的轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)子與定子

20、之間產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的可變的氣隙，引起脈沖振動(dòng)振動(dòng)( (通常在電源頻率兩倍通常在電源頻率兩倍2 2FLFL與最靠近的轉(zhuǎn)速諧波頻率之間與最靠近的轉(zhuǎn)速諧波頻率之間) )。常。常常需要常需要“細(xì)化細(xì)化”譜分離譜分離2 2FLFL與轉(zhuǎn)速諧波頻率。偏心的轉(zhuǎn)子產(chǎn)生與轉(zhuǎn)速諧波頻率。偏心的轉(zhuǎn)子產(chǎn)生2 2FLFL及其兩側(cè)的極通過(guò)頻率及其兩側(cè)的極通過(guò)頻率( (FP)FP)邊帶。轉(zhuǎn)速頻率及其兩側(cè)的邊帶。轉(zhuǎn)速頻率及其兩側(cè)的FPFP邊帶。邊帶。FPFP本身出現(xiàn)在低頻處本身出現(xiàn)在低頻處( (極通過(guò)頻率極通過(guò)頻率FP=FP=滑差頻率滑差頻率 極的數(shù)目極的數(shù)目) )。FPFP常常見(jiàn)值范圍在見(jiàn)值范圍在2020到到120120轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/ /

21、分分(0.3(0.3到到2.02.0赫茲赫茲) )內(nèi)。軟腳或不對(duì)中，由內(nèi)。軟腳或不對(duì)中，由于變形于變形( (實(shí)際上是機(jī)械的，不是電氣的實(shí)際上是機(jī)械的，不是電氣的) )，常會(huì)引起可變的氣隙。，常會(huì)引起可變的氣隙。B. B. 轉(zhuǎn)子偏心轉(zhuǎn)子偏心( (可變的氣隙可變的氣隙) )FP1RPM2RPM2FL3200線FFT2FL兩側(cè)的FP邊帶頻率振動(dòng)幅值12K轉(zhuǎn)/分 頻率F FL L= =電源頻率電源頻率 N NS S= =同步轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速=120=120F FL L/P F/P FS S= =滑差頻率滑差頻率= =N NS S-RPM-RPMF FP P= = 極通過(guò)頻率極通過(guò)頻率 = =F FS S

22、P P= P P=極的數(shù)目極的數(shù)目徑向方向交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)故障診斷技術(shù)交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)故障診斷技術(shù) 斷的或裂的轉(zhuǎn)子條斷的或裂的轉(zhuǎn)子條 或短路環(huán)，轉(zhuǎn)子條與短路環(huán)之間接觸不良，或者轉(zhuǎn)子鐵芯或短路環(huán)，轉(zhuǎn)子條與短路環(huán)之間接觸不良，或者轉(zhuǎn)子鐵芯片短路，將產(chǎn)生片短路，將產(chǎn)生1 1 轉(zhuǎn)速頻率大振動(dòng)及其兩側(cè)極通過(guò)頻率轉(zhuǎn)速頻率大振動(dòng)及其兩側(cè)極通過(guò)頻率( (F FP P) )邊帶。此外，這邊帶。此外，這些故障常產(chǎn)生轉(zhuǎn)速頻率的第二，第三，第四和第五階諧波頻率兩側(cè)的些故障常產(chǎn)生轉(zhuǎn)速頻率的第二，第三，第四和第五階諧波頻率兩側(cè)的F FP P邊帶。邊帶。轉(zhuǎn)子條通過(guò)頻率轉(zhuǎn)子條通過(guò)頻率( (RBPF)RBPF=RBPF)RBPF=

23、轉(zhuǎn)子條數(shù)目轉(zhuǎn)子條數(shù)目x x轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速 和和/ /或其諧波頻率兩側(cè)的或其諧波頻率兩側(cè)的2 2x x電源頻率電源頻率(2(2F FL L) )邊帶指示轉(zhuǎn)子條松動(dòng)或脫開(kāi)。往往在邊帶指示轉(zhuǎn)子條松動(dòng)或脫開(kāi)。往往在2 2RBPFRBPF處振動(dòng)幅值高；而處振動(dòng)幅值高；而1 1xRBPFxRBPF處振動(dòng)幅值很小。松動(dòng)的轉(zhuǎn)子條與端環(huán)之間電氣引起的電弧，常表現(xiàn)處振動(dòng)幅值很小。松動(dòng)的轉(zhuǎn)子條與端環(huán)之間電氣引起的電弧，常表現(xiàn)出很高的出很高的2 2RBPF(RBPF(并伴有并伴有2 2F FL L邊帶；但是，邊帶；但是，1 1xRBPFxRBPF頻率振動(dòng)幅值不增大。頻率振動(dòng)幅值不增大。 C. C. 轉(zhuǎn)子故障轉(zhuǎn)子故障振動(dòng)幅值

24、頻率FP1RPM2RPM3RPM4RPM5RPM6RPM3200線FFT轉(zhuǎn)速諧波頻率兩側(cè)FP邊帶頻率徑向方向FFT振動(dòng)幅值360K轉(zhuǎn)/分 頻率1RPM2RPMRBPF2RBPF1600線FFTRB PF=轉(zhuǎn)子條通過(guò)頻率轉(zhuǎn)子條通過(guò)頻率=轉(zhuǎn)子條數(shù)目轉(zhuǎn)子條數(shù)目 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速在在RBPF和和 / 或或 2RBPF兩側(cè)的兩側(cè)的 2FL邊帶頻率邊帶頻率交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)故障診斷技術(shù)交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)故障診斷技術(shù) 由于接頭松動(dòng)或斷裂引起的相位故障可產(chǎn)生由于接頭松動(dòng)或斷裂引起的相位故障可產(chǎn)生2 2 電源頻率電源頻率(2(2FL)FL)的的過(guò)大振動(dòng)，并且，過(guò)大振動(dòng)，并且，2 2FLFL兩側(cè)伴有兩側(cè)伴有1/3 1/3 電源頻

25、率電源頻率(1/3(1/3FL)FL)的邊帶。如的邊帶。如果不解決相位故障，果不解決相位故障，2 2FLFL頻率處振動(dòng)幅值將超過(guò)頻率處振動(dòng)幅值將超過(guò)25.425.4毫米毫米/ /秒。如秒。如果有故障的接頭只是偶爾接觸，則這故障尤其成問(wèn)題。為了防止果有故障的接頭只是偶爾接觸，則這故障尤其成問(wèn)題。為了防止災(zāi)難性破壞，必需解決接頭的松動(dòng)或斷開(kāi)故障。災(zāi)難性破壞，必需解決接頭的松動(dòng)或斷開(kāi)故障。D. D. 相位故障相位故障( (接頭松動(dòng)接頭松動(dòng)) )1RPM2RPM2FL在2FL兩側(cè)有1/3FL邊帶頻率1/ 3FL振動(dòng)幅值頻率交流同步電動(dòng)機(jī)故障診斷技術(shù)交流同步電動(dòng)機(jī)故障診斷技術(shù) 同步電動(dòng)機(jī)中，定子線圈松動(dòng)

26、將產(chǎn)生線圈通過(guò)頻率同步電動(dòng)機(jī)中，定子線圈松動(dòng)將產(chǎn)生線圈通過(guò)頻率( (CPF)CPF)很大的振動(dòng)，很大的振動(dòng)，線圈通過(guò)頻率線圈通過(guò)頻率( (CPF)CPF)等于定子線圈數(shù)目等于定子線圈數(shù)目 轉(zhuǎn)速頻率轉(zhuǎn)速頻率( (定子線圈數(shù)目定子線圈數(shù)目= =極極的數(shù)目的數(shù)目 線圈數(shù)目線圈數(shù)目/ / 極極) )。線圈通過(guò)頻率伴有。線圈通過(guò)頻率伴有1 1 轉(zhuǎn)速頻率的邊帶。在轉(zhuǎn)速頻率的邊帶。在約約6060，000000到到9090，000000轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/ /分分( 1( 1，000000到到1 1，500500赫茲赫茲) )及其兩側(cè)及其兩側(cè)2 2FLFL邊邊帶頻率的大振動(dòng)尖峰，也可指示同步電動(dòng)機(jī)故障。在每個(gè)電動(dòng)機(jī)軸帶頻率

27、的大振動(dòng)尖峰，也可指示同步電動(dòng)機(jī)故障。在每個(gè)電動(dòng)機(jī)軸承座上，至少應(yīng)該采集承座上，至少應(yīng)該采集9090，000000轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/ /分分(1(1，500500赫茲赫茲) )頻率以上的頻譜。頻率以上的頻譜。 ( (定子線圈松動(dòng)故障定子線圈松動(dòng)故障) )1RPM2RPMCPF=線圈通過(guò)頻率CPF1600線FFT1RPM邊帶頻率振動(dòng)幅值頻率直流電動(dòng)機(jī)和控制故障診斷技術(shù)直流電動(dòng)機(jī)和控制故障診斷技術(shù) 用振動(dòng)分析可檢測(cè)直流電動(dòng)機(jī)和控制故障許多問(wèn)題。全波檢波電用振動(dòng)分析可檢測(cè)直流電動(dòng)機(jī)和控制故障許多問(wèn)題。全波檢波電動(dòng)機(jī)動(dòng)機(jī) 六個(gè)可控硅整流器的六個(gè)可控硅整流器的( (SCR)SCR)產(chǎn)生產(chǎn)生6 6 電源頻率電源頻率(

28、6(6FL=6FL=6 5050赫茲赫茲=300=300赫茲赫茲=18=18，000000轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/ /分分) )；半波檢波電動(dòng)機(jī)；半波檢波電動(dòng)機(jī) 三個(gè)三個(gè)可控硅整流器的可控硅整流器的( (SCR)SCR)產(chǎn)生產(chǎn)生3 3 電源頻率電源頻率(3(3FL=3FL=3 5050赫茲赫茲=150=150赫茲赫茲=9=9，000000轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/ /分分) )。直流電動(dòng)機(jī)振動(dòng)頻譜中，通常存在直流電動(dòng)機(jī)振動(dòng)頻譜中，通常存在六個(gè)可控硅整流器的六個(gè)可控硅整流器的( (SCR)SCR)起動(dòng)起動(dòng)頻率，但是，它們的幅值很小。請(qǐng)注意，不存在電源頻率頻率，但是，它們的幅值很小。請(qǐng)注意，不存在電源頻率( (FL)FL)的的諧波頻率

29、尖峰。諧波頻率尖峰。SCR可控硅整流器頻率振動(dòng)幅值頻率1RPM2RPMSCR頻率=6FL(全波整流) =3FL(半波整流)A. A. 正常頻譜正常頻譜直流電動(dòng)機(jī)和控制故障診斷技術(shù)直流電動(dòng)機(jī)和控制故障診斷技術(shù) B. B. 電樞繞組斷裂，接地故障或系統(tǒng)調(diào)整故障電樞繞組斷裂，接地故障或系統(tǒng)調(diào)整故障SCR可控硅整流器頻率振動(dòng)幅值頻率當(dāng)直流電動(dòng)機(jī)振動(dòng)頻譜中，可控硅整流器當(dāng)直流電動(dòng)機(jī)振動(dòng)頻譜中，可控硅整流器( (SCR)SCR)或或(2(2 SCR)SCR)頻率振動(dòng)頻率振動(dòng)幅值大占優(yōu)勢(shì)時(shí)，通常這指示，或是電動(dòng)機(jī)電樞繞組斷裂，或是電氣幅值大占優(yōu)勢(shì)時(shí)，通常這指示，或是電動(dòng)機(jī)電樞繞組斷裂，或是電氣控制系統(tǒng)調(diào)整有

30、故障。如果是控制故障，只要適當(dāng)調(diào)整，便可明顯降控制系統(tǒng)調(diào)整有故障。如果是控制故障，只要適當(dāng)調(diào)整，便可明顯降低低SCRSCR或或2 2SCRSCR頻率的振動(dòng)幅值。這些頻率處振動(dòng)幅值大，通常指頻率的振動(dòng)幅值。這些頻率處振動(dòng)幅值大，通常指SCRSCR起起動(dòng)頻率處振動(dòng)幅值大于動(dòng)頻率處振動(dòng)幅值大于2.542.54毫米毫米/ /秒；秒；2 2SCRSCR頻率處振動(dòng)幅值大于頻率處振動(dòng)幅值大于1.0161.016毫米毫米/ /秒。秒。1XRPM2XRPMFL直流電動(dòng)機(jī)和控制故障診斷技術(shù)直流電動(dòng)機(jī)和控制故障診斷技術(shù) C. C. 起動(dòng)卡故障或保險(xiǎn)絲燒斷起動(dòng)卡故障或保險(xiǎn)絲燒斷SCR可控硅整流器頻率1RPM2RPM1

31、/3SCR2/3SCR振動(dòng)幅值頻率當(dāng)一張起動(dòng)卡不能起動(dòng)時(shí)，則失去當(dāng)一張起動(dòng)卡不能起動(dòng)時(shí)，則失去1/31/3電源，它可引起電動(dòng)機(jī)電源，它可引起電動(dòng)機(jī)重復(fù)的轉(zhuǎn)速瞬變。這可導(dǎo)致重復(fù)的轉(zhuǎn)速瞬變。這可導(dǎo)致1/31/3 和和2/32/3 SCRSCR頻率大振動(dòng)幅值頻率大振動(dòng)幅值( (對(duì)于半波檢波，對(duì)于半波檢波，1/31/3SCRSCR頻率頻率=1=1 FLFL；對(duì)于全波檢波，對(duì)于全波檢波，1/31/3 SCRSCR頻率頻率=2=2 FL)FL)。警告：在對(duì)電動(dòng)機(jī)排故之前，應(yīng)該知道卡和警告：在對(duì)電動(dòng)機(jī)排故之前，應(yīng)該知道卡和SCRSCR的組態(tài)的組態(tài)( (SCRSCR的的號(hào)，起動(dòng)卡的號(hào)，等等號(hào)，起動(dòng)卡的號(hào)，等等

32、) )。直流電動(dòng)機(jī)和控制故障診斷技術(shù)直流電動(dòng)機(jī)和控制故障診斷技術(shù) 可控硅整流器故障，控制卡短路，接頭松動(dòng)等可產(chǎn)生電源頻率可控硅整流器故障，控制卡短路，接頭松動(dòng)等可產(chǎn)生電源頻率(FL)(FL)和可和可控硅整流器控硅整流器(SCR)(SCR)起動(dòng)頻率許多組合的明顯的振動(dòng)幅值尖峰。通常，壞起動(dòng)頻率許多組合的明顯的振動(dòng)幅值尖峰。通常，壞一個(gè)可控硅整流器，可在六個(gè)可控硅整流器的電動(dòng)機(jī)中，引起一個(gè)可控硅整流器，可在六個(gè)可控硅整流器的電動(dòng)機(jī)中，引起FLFL和和/ /或或5FL5FL頻率大幅值的振動(dòng)。應(yīng)該指出，正常情況下。在直流電動(dòng)機(jī)振動(dòng)頻頻率大幅值的振動(dòng)。應(yīng)該指出，正常情況下。在直流電動(dòng)機(jī)振動(dòng)頻譜中，不存在

33、譜中，不存在FLFL，2FL2FL，4FL4FL或或5FL5FL頻率。頻率。D. D. 可控硅整流器故障，控制卡短路，接頭松動(dòng)，保險(xiǎn)可控硅整流器故障，控制卡短路，接頭松動(dòng)，保險(xiǎn)絲燒斷絲燒斷1RPM2RPMFL2FL3FL4FL5FLSCR可控硅整流器頻率振動(dòng)幅值頻率直流電動(dòng)機(jī)和控制故障診斷技術(shù)直流電動(dòng)機(jī)和控制故障診斷技術(shù)比較器卡故障引起轉(zhuǎn)速波動(dòng)或比較器卡故障引起轉(zhuǎn)速波動(dòng)或“擺動(dòng)擺動(dòng)”。這引起磁場(chǎng)不斷被破壞。這引起磁場(chǎng)不斷被破壞和再產(chǎn)生。這些邊帶常接近轉(zhuǎn)速的波動(dòng)，需要高分辨力的和再產(chǎn)生。這些邊帶常接近轉(zhuǎn)速的波動(dòng)，需要高分辨力的FFTFFT才才能檢測(cè)它們。這些邊帶也可能是由于磁場(chǎng)產(chǎn)生和再產(chǎn)生造成的

34、。能檢測(cè)它們。這些邊帶也可能是由于磁場(chǎng)產(chǎn)生和再產(chǎn)生造成的。 E. E. 比較器卡故障比較器卡故障1RPM2RPMSCR可控硅整流器頻率邊帶似乎等于轉(zhuǎn)速變化3200線頻譜振動(dòng)幅值頻率直流電動(dòng)機(jī)和控制故障診斷技術(shù)直流電動(dòng)機(jī)和控制故障診斷技術(shù) 一系列頻率間隔等于軸承外環(huán)故障頻率一系列頻率間隔等于軸承外環(huán)故障頻率( (BPFO)BPFO)，甚至，如果軸甚至，如果軸承外環(huán)和軸承內(nèi)環(huán)兩者都存在這種波動(dòng)，通?？蓹z測(cè)出電氣引承外環(huán)和軸承內(nèi)環(huán)兩者都存在這種波動(dòng)，通?？蓹z測(cè)出電氣引起的波動(dòng)。它們往往表現(xiàn)為中心在約起的波動(dòng)。它們往往表現(xiàn)為中心在約100100，000000到到150150，000000轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/ /分分

35、(1667(1667到到25002500赫茲赫茲) )范圍內(nèi)。建議采用范圍內(nèi)。建議采用1 1，600600線，線，180180K K轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/ /分分(3(3，000000赫茲赫茲) )的的FFTFFT，采集直流電動(dòng)機(jī)內(nèi)側(cè)和外側(cè)軸承兩者的頻譜。采集直流電動(dòng)機(jī)內(nèi)側(cè)和外側(cè)軸承兩者的頻譜。F. F. 電流通過(guò)直流電動(dòng)機(jī)的軸承電流通過(guò)直流電動(dòng)機(jī)的軸承1RPM2RPM如果存在波動(dòng)，差頻等于軸承外環(huán)故障頻率如果存在波動(dòng)，差頻等于軸承外環(huán)故障頻率BPFO振動(dòng)幅值180K轉(zhuǎn)/分 頻率1600線頻譜94 電動(dòng)機(jī)故障診斷案例電動(dòng)機(jī)故障診斷案例 例例9-29-2 2003 2003年，寶鋼原料皮帶輸送機(jī)的某臺(tái)電機(jī)出現(xiàn)異

36、常年，寶鋼原料皮帶輸送機(jī)的某臺(tái)電機(jī)出現(xiàn)異常聲響，危及寶鋼正常生產(chǎn)的原料供應(yīng)。該電機(jī)為聲響，危及寶鋼正常生產(chǎn)的原料供應(yīng)。該電機(jī)為4 4極鼠籠極鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)，同步轉(zhuǎn)速為式異步電動(dòng)機(jī)，同步轉(zhuǎn)速為1500 rpm1500 rpm，電機(jī)轉(zhuǎn)頻約，電機(jī)轉(zhuǎn)頻約25Hz25Hz。 現(xiàn)場(chǎng)檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)電機(jī)振動(dòng)在一定范圍內(nèi)波動(dòng)，最大振現(xiàn)場(chǎng)檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)電機(jī)振動(dòng)在一定范圍內(nèi)波動(dòng)，最大振動(dòng)是徑向方向，振幅為動(dòng)是徑向方向，振幅為1.7mm/s1.7mm/s4.4mm/s4.4mm/s?？陕?tīng)見(jiàn)明顯?？陕?tīng)見(jiàn)明顯呈周期性的嗡嗡聲，初步判定該電機(jī)可能存在電氣故障。呈周期性的嗡嗡聲，初步判定該電機(jī)可能存在電氣故障。圖920 設(shè)備及測(cè)點(diǎn)

37、布置測(cè)點(diǎn)布置圖測(cè)點(diǎn)布置圖圖921 電機(jī)振動(dòng)頻譜圖922 電機(jī)振動(dòng)時(shí)域波形振動(dòng)波形與頻譜分析振動(dòng)波形與頻譜分析在頻域信號(hào)中主要以電機(jī)轉(zhuǎn)頻為主振動(dòng)能量及諧頻組成，這是有些類在頻域信號(hào)中主要以電機(jī)轉(zhuǎn)頻為主振動(dòng)能量及諧頻組成，這是有些類似回轉(zhuǎn)部件間隙不良的典型頻譜似回轉(zhuǎn)部件間隙不良的典型頻譜( (如圖如圖9 92121所示所示) )。在時(shí)域信號(hào)中可發(fā)現(xiàn)。在時(shí)域信號(hào)中可發(fā)現(xiàn)有調(diào)制的成分存在，并可以看到明顯的有調(diào)制的成分存在，并可以看到明顯的“拍拍”波存在波存在( (如圖如圖9 92222所示所示) )，如果只是單純的間隙不良在時(shí)域信號(hào)中應(yīng)該不會(huì)存在這樣的波形。如果只是單純的間隙不良在時(shí)域信號(hào)中應(yīng)該不會(huì)存

38、在這樣的波形。 在圖在圖9 92121電機(jī)振動(dòng)頻譜圖中，可見(jiàn)轉(zhuǎn)頻電機(jī)振動(dòng)頻譜圖中，可見(jiàn)轉(zhuǎn)頻f f0 0（25Hz25Hz）及）及2 2f f0 0（50 Hz50 Hz）、）、3 3f f0 0（75 Hz75 Hz）、）、4 4f f0 0（100 Hz100 Hz）諧頻成分。）諧頻成分。 細(xì)化頻譜圖細(xì)化頻譜圖從從f f0 0、2f2f0 0、3f3f0 0、4f4f0 0為中心的細(xì)化頻譜圖中，看到在這些轉(zhuǎn)頻及為中心的細(xì)化頻譜圖中，看到在這些轉(zhuǎn)頻及諧頻的周圍存在邊頻帶。經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)這些頻率的間隔均為諧頻的周圍存在邊頻帶。經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)這些頻率的間隔均為0.18725Hz0.18725Hz。 a)

39、以f0為中心的細(xì)化譜b) 以2f0為中心的細(xì)化譜c) 以3f0為中心的細(xì)化譜d) 以4f0為中心的細(xì)化譜圖923 細(xì)化頻譜圖0.18725Hz頻率的來(lái)源頻率的來(lái)源 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)試轉(zhuǎn)速為現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)試轉(zhuǎn)速為1488 rpm1488 rpm左右，與電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速左右，與電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速相差在相差在1212轉(zhuǎn)左右，其所差的頻率應(yīng)該在轉(zhuǎn)左右，其所差的頻率應(yīng)該在0.2Hz0.2Hz左右，為該左右，為該電機(jī)的轉(zhuǎn)差頻率。電機(jī)的轉(zhuǎn)差頻率。 在圖在圖9 92323中為展示了一系列轉(zhuǎn)差頻率通過(guò)邊帶，并很明中為展示了一系列轉(zhuǎn)差頻率通過(guò)邊帶，并很明顯地出現(xiàn)在顯地出現(xiàn)在l l倍、倍、2 2倍、倍、3 3倍和倍和4 4倍轉(zhuǎn)頻周

40、圍，這些頻譜都倍轉(zhuǎn)頻周圍，這些頻譜都預(yù)示了轉(zhuǎn)子的導(dǎo)條裂縫、破碎、短路環(huán)故障或疊層短路。預(yù)示了轉(zhuǎn)子的導(dǎo)條裂縫、破碎、短路環(huán)故障或疊層短路。診斷結(jié)論及建議診斷結(jié)論及建議在這個(gè)案例中可以看到在在這個(gè)案例中可以看到在1 14 4倍的轉(zhuǎn)頻中均出現(xiàn)較倍的轉(zhuǎn)頻中均出現(xiàn)較多的轉(zhuǎn)差頻率，而且電機(jī)的振動(dòng)值波動(dòng)范圍較大在多的轉(zhuǎn)差頻率，而且電機(jī)的振動(dòng)值波動(dòng)范圍較大在1.7mm1.7mms s4.4mm4.4mms s，上海電機(jī)廠給寶鋼監(jiān)測(cè)振動(dòng)的速度標(biāo)準(zhǔn)，上海電機(jī)廠給寶鋼監(jiān)測(cè)振動(dòng)的速度標(biāo)準(zhǔn)值為值為2.8mm2.8mms s，上述情況說(shuō)明該電機(jī)已經(jīng)出現(xiàn)了較為嚴(yán)重，上述情況說(shuō)明該電機(jī)已經(jīng)出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的導(dǎo)條故障的導(dǎo)條故障斷

41、裂。斷裂。 檢修結(jié)果檢修結(jié)果將電機(jī)送至寶檢公司電修車間進(jìn)行檢修時(shí)發(fā)現(xiàn)該電機(jī)將電機(jī)送至寶檢公司電修車間進(jìn)行檢修時(shí)發(fā)現(xiàn)該電機(jī)轉(zhuǎn)子共有轉(zhuǎn)子共有1414根導(dǎo)條斷裂。證明了判斷的準(zhǔn)確性。根導(dǎo)條斷裂。證明了判斷的準(zhǔn)確性。例例9-5電動(dòng)機(jī)異常振動(dòng)的診斷電動(dòng)機(jī)異常振動(dòng)的診斷診斷對(duì)象是一臺(tái)驅(qū)動(dòng)離心式壓縮機(jī)的異步電動(dòng)機(jī)，診斷對(duì)象是一臺(tái)驅(qū)動(dòng)離心式壓縮機(jī)的異步電動(dòng)機(jī)，容量容量3400kw3400kw，2 2極，轉(zhuǎn)速極，轉(zhuǎn)速2970r2970rminmin，電源頻率為，電源頻率為50Hz50Hz，結(jié)構(gòu)上采用整體底板、座式滑動(dòng)軸承。簡(jiǎn)易診斷時(shí)，發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)上采用整體底板、座式滑動(dòng)軸承。簡(jiǎn)易診斷時(shí)，發(fā)現(xiàn)軸承和定子振動(dòng)加大，超過(guò)

42、允許值，決定對(duì)電動(dòng)機(jī)軸承振軸承和定子振動(dòng)加大，超過(guò)允許值，決定對(duì)電動(dòng)機(jī)軸承振動(dòng)進(jìn)行一次精密診斷。動(dòng)進(jìn)行一次精密診斷。測(cè)試方案測(cè)試方案 1診斷檢測(cè)項(xiàng)目診斷檢測(cè)項(xiàng)目 1 1）軸承座振動(dòng)位移幅值測(cè)定，并分析主要頻率成分。）軸承座振動(dòng)位移幅值測(cè)定，并分析主要頻率成分。 2 2）底板振動(dòng)分布測(cè)定，并記錄分布曲線。）底板振動(dòng)分布測(cè)定，并記錄分布曲線。 3 3）用停電法檢查，以區(qū)分電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)是機(jī)械振動(dòng)還是）用停電法檢查，以區(qū)分電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)是機(jī)械振動(dòng)還是 電磁振動(dòng)。電磁振動(dòng)。 4 4）用激振法測(cè)定軸承座的固有振動(dòng)頻率。）用激振法測(cè)定軸承座的固有振動(dòng)頻率。 2 2診斷使用的儀器診斷使用的儀器 1 1）磁電式速

43、度傳感器。）磁電式速度傳感器。 2 2）電渦流位移傳感器。）電渦流位移傳感器。 3 3）FFTFFT信號(hào)分析儀。信號(hào)分析儀。 4 4）磁帶記錄儀。）磁帶記錄儀。診斷測(cè)試方案圖診斷測(cè)試方案圖 電動(dòng)機(jī)振動(dòng)測(cè)試線路如圖電動(dòng)機(jī)振動(dòng)測(cè)試線路如圖9 92828所示。根據(jù)診斷檢所示。根據(jù)診斷檢測(cè)項(xiàng)目，診斷分四個(gè)步驟進(jìn)行。測(cè)項(xiàng)目，診斷分四個(gè)步驟進(jìn)行。圖928 3400KW異步電動(dòng)機(jī)振動(dòng)分布示意圖診斷第一步診斷第一步 用手持式拾振器測(cè)量電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)端和非傳動(dòng)端軸承用手持式拾振器測(cè)量電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)端和非傳動(dòng)端軸承座在垂直、軸向和水平方向的振動(dòng)，并分析其頻率成分。座在垂直、軸向和水平方向的振動(dòng)，并分析其頻率成分。測(cè)量和頻率成分的分析結(jié)果見(jiàn)表測(cè)量和頻率成分的分析結(jié)果見(jiàn)表9 92 2。 軸承座振動(dòng)測(cè)量結(jié)果說(shuō)明，根據(jù)振動(dòng)位移幅度來(lái)判別，軸承座振動(dòng)測(cè)量結(jié)果說(shuō)明，根據(jù)振動(dòng)位移幅度來(lái)判別，可以發(fā)現(xiàn)軸承振動(dòng)方向主要是軸向振動(dòng)，振動(dòng)中主要頻率可以發(fā)現(xiàn)軸承振動(dòng)方向主要是軸向振動(dòng)，振動(dòng)中主要頻率成分是成分是2 2倍電網(wǎng)頻率倍電網(wǎng)頻