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文檔簡介

異步電動機噪聲的判斷與分析.慝辿卜養(yǎng)Z中小型三相異步電動機的噪聲可分為通風、機械、電磁三種噪聲。簡單的區(qū)分標志是:因通風噪聲由氣體流速決定,所以其噪聲只有在接近額度轉(zhuǎn)速時才會明顯。機械噪聲是只要電動機轉(zhuǎn)動即有表現(xiàn),低速時有間斷或周期性噪聲,高速為連續(xù)性高頻噪聲。電磁聲是在電動機通電后才會產(chǎn)生,斷電后此噪聲即刻消失。實用的判斷手法是:利用突然斷電后,電動機轉(zhuǎn)子由額度轉(zhuǎn)速到靜止狀態(tài)這一自由旋轉(zhuǎn)過程中噪聲的變化來分析噪聲源的性質(zhì)。1:通風噪聲的產(chǎn)生和降低噪聲的途徑通風噪聲不直接危害電動機的正常運行,但它產(chǎn)生的音響頻帶很寬。產(chǎn)生此類噪聲的主要原因有:(1):冷卻空氣經(jīng)電動機時產(chǎn)生的環(huán)流氣體;(2):風扇葉片旋轉(zhuǎn)時空氣受到?jīng)_擊;(3):通風零部件變形或松動;(4):風扇葉片和風扇罩形狀不規(guī)則或制作粗糙;(5):定子繞組端部(為通風進排口)處理不當。通風口以同心圓且呈喇叭形的有利于進排風而降低噪聲。電動機表面光滑,散熱道呈流線型,有利于減少風阻和防止氣體渦流形成。使用大阻尼材料(如尼龍塑料)為原料的風扇葉片產(chǎn)生噪聲較小。機翼型風葉產(chǎn)生氣體渦流最小。實踐證明,風扇葉片外徑與風扇罩間隙大于葉片外徑15%,可使噪聲將2-3分貝。風葉上有損傷或電動機散熱道上有毛刺,極易產(chǎn)生高頻噪聲。風扇罩部分堵塞后,進風口截面積減小,氣體阻力加大而產(chǎn)生呼呼聲響。軸流式風扇葉較離心式風葉噪聲降低8%。風扇罩松動后會產(chǎn)生一種輕微的金屬敲擊聲。風扇罩柵格碰凹后,與風扇葉相碰撞,發(fā)出金屬摩擦聲,風扇葉軸向松動也可產(chǎn)生類似情況。固定風扇時靠近電動機端蓋或葉片變形與端蓋相摩擦,產(chǎn)生不間斷的刺耳噪聲。定子繞組應繞制均勻,捆扎牢固,端部整形最好用專用磨具成形,利于氣體流動,減少氣體阻力和沖擊及防止渦流的形成。轉(zhuǎn)子和其端部鼠籠條在運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的氣流擴散,可發(fā)出較寬頻帶的音頻聲,但多為風扇引起的噪聲所掩蓋。開啟式和大型電動機定、轉(zhuǎn)子均有徑向通風道,正常情況就是脈沖氣流,若在通風道有突出障礙物則可形成具有離散頻率的汽笛音頻聲。2:機械噪聲癥狀判斷與防止在電動機傳動部件中軸承的工作狀態(tài)最為惡劣,軸承故障噪聲機會較多。軸承在負荷力作用下各零件發(fā)生變形,而旋轉(zhuǎn)和變形所引起受力或傳動部件的摩擦與振動是其發(fā)出噪聲的根源。軸承徑向或軸向游隙過小將增加滾動摩擦力,運動時會產(chǎn)生一種金屬擠壓力。若游隙過大,不但使軸承受力不均,而且使電機定轉(zhuǎn)子間氣隙發(fā)生變化,均使噪聲增大,溫升提高,振動加劇。軸承的游隙為8-15um,現(xiàn)場一般難以測量,靠手感來判斷。選用軸承應考慮到:(1)軸承與軸及端蓋的配合導致的游隙縮小。(2)工作時內(nèi)外圈的溫差造成游隙變化。(3)軸和端蓋因膨脹系數(shù)不同致使游隙改變。軸承額度壽命喲60000h,因使用維修不當,實際有效使用壽命僅為額定值的20-40%。軸承和軸配合采用基孔制,且軸承的內(nèi)徑公差是負方向,所以配合較緊,若沒有正確的工藝和適當?shù)墓ぞ?,極易在裝配過程中損傷軸承和軸頸。拆卸軸承應使用專用拉具。使用壓力機(千斤頂)裝配軸承的辦法有兩種:(1)軸靜止,把軸承壓到轉(zhuǎn)軸上;為保證軸承端正并壓到位,應加工一內(nèi)徑比軸大2mm,壁厚10mm左右裝配管。(2)小型電機把軸承固定,將軸壓人軸承內(nèi),為此應在軸承下墊內(nèi)徑比軸承內(nèi)徑大2mm的兩半圓墊片。因端蓋與軸承配合采用基軸制,一般裝配困難較小。端蓋因加工不同心或轉(zhuǎn)軸彎曲而產(chǎn)生偏心,轉(zhuǎn)動后使軸承摩擦力和噪聲加大。軸承內(nèi)潤滑脂過多,中低速運行會產(chǎn)生液擊聲響,高速時會出現(xiàn)不均勻的泡沫聲;這是因潤滑脂在滾珠攪動下,其分子內(nèi)外摩擦加劇而稀釋所造成。嚴重稀釋的潤滑脂滲漏到定子繞組上,妨礙其散熱并影響其絕緣。通常潤滑脂充填軸承空間2/3為宜.軸承缺油時會產(chǎn)生一種聲音,高速則為吱吱聲,并伴隨有冒煙跡象。潤滑脂中雜物帶入軸承內(nèi),可能產(chǎn)生斷續(xù)而不規(guī)則的石子破碎聲,這是因雜物在滾珠帶動下其位置變化無常所致。據(jù)統(tǒng)計,軸承損壞原因中潤滑脂污染占30%左右。為便于保管和使用,若能生產(chǎn)牙膏狀的各種型號潤滑脂將會受到消費者歡迎。軸承內(nèi)部產(chǎn)生周期性的咔噔聲,用手轉(zhuǎn)動感到某點很吃力,則應懷疑滾道上有點蝕或撕脫現(xiàn)象。軸承內(nèi)發(fā)出斷續(xù)的哽哽聲,人工轉(zhuǎn)動可有不固定死點,此情況說明滾珠破碎或滾珠架損壞。軸與軸承松動不嚴重時會產(chǎn)生不連貫的金屬摩擦聲,嚴重時發(fā)生啃軸故障,旋轉(zhuǎn)困難。軸承外圈在端蓋孔中爬行時,會產(chǎn)生強烈且不均勻的低頻噪聲和振動(帶有徑向負荷后則可能消失)。在軸或端蓋上鑲套及在軸頸上堆焊在車削都能根除松動。因條件所限,用環(huán)氧樹脂粘膠可修復輕微松動,但嚴重時(0.3mm以上)此法難以保證同心位置。在軸頸上滾花或人為制造均勻的毛刺麻點作為防止軸頸松動的一項應急措施,雖然可速見成效,但重復使用可能性小,所以此法應用受到一定限制。因軸承內(nèi)外環(huán)均系薄形零件而易變形,若軸上存在波紋就會反應到軸承內(nèi)外環(huán)上而產(chǎn)生振動和噪聲,所以就要求軸頸粗糙度小于0.8,。因碰撞或裝拆軸承時猛烈敲擊而使軸頸變彎、或端蓋孔橢圓及軸承損壞嚴重,可使氣隙異常,輕度時單邊磁拉力使電機性能變壞,嚴重時造成定轉(zhuǎn)子掃膛故障,人力盤車很難旋轉(zhuǎn)一周,此時啟動困難,并有冒煙可能,機身振動劇烈,聲音深沉如牛吼。端蓋上有裂縫或緊固螺栓松動,可使同心度失常,形成振動和噪聲加劇,甚至不能轉(zhuǎn)動。軸承徑向負載大于軸向時,每個滾珠上受力不同,甚至只有幾個滾珠受力,此時滾珠與滾道間接觸變形,旋轉(zhuǎn)是這種變形為周期性,軸心也隨之振動并發(fā)出噪聲。地腳螺栓、基礎不牢振動和噪聲隨負荷輕重變化,此噪聲頻率低且振幅較高,如不及時排除則連續(xù)損壞軸承。定子繞組絕緣物高出槽口并與轉(zhuǎn)子相摩擦時,雖不影響電機運行,但卻能發(fā)出一種聲強不大但教清脆的嘩啦聲,此音頻由轉(zhuǎn)子槽數(shù)和轉(zhuǎn)速決定。軸承存在故障一般伴隨振動與高溫,用手背緊靠軸承部位堅持兩分鐘,表明溫度在65°C以下,否則應考慮軸承的工作狀態(tài)是否正常(用手背接觸漏電外殼時會自然收縮而脫離危險)。其他傳動件振動所發(fā)出的噪聲,可與軸承故障混淆,實際上有時軸承僅起傳遞作用。聯(lián)軸器安裝傾斜不同心度超過0.02mm就可產(chǎn)生振動,不同心度大于0.08mm,振動與噪聲加劇。把醫(yī)用聽診器的聽頭改為橡皮管便于和殼體接觸來監(jiān)測,可有效排除現(xiàn)場中其他聲響干擾,同時也能準確判斷噪聲產(chǎn)生的具體部位,但要適當調(diào)節(jié)傳聲通道截面積(管徑),否則噪聲振耳難以忍受。3:電磁噪聲原因與分析電磁方面的正常噪聲主要來源于:(1):鐵心內(nèi)磁帶伸縮所引起的兩倍于電磁頻率的蜂鳴音響。(2):轉(zhuǎn)子導體在旋轉(zhuǎn)經(jīng)過定子磁極時,氣隙中磁勢產(chǎn)生溝槽諧波力作用在轉(zhuǎn)子上使其振動并發(fā)出噪聲,此音頻由轉(zhuǎn)子槽數(shù)和轉(zhuǎn)速決定。上述兩種噪聲合成表現(xiàn)為交流嗡嗡聲,負荷加重后此聲稍加深沉。缺相運行時嗡聲加劇,電流、溫升、振動明顯加大,轉(zhuǎn)速下降,這是因負序轉(zhuǎn)矩存在,合成轉(zhuǎn)矩下降而導致轉(zhuǎn)差增大之緣故。缺相啟動相當于制動狀態(tài)的堵轉(zhuǎn),△形接繞組兩相繞組可產(chǎn)生移進磁場,因而有一定啟動轉(zhuǎn)矩,但已非旋轉(zhuǎn)磁場,所以空載啟動可能發(fā)生轉(zhuǎn)向不定癥狀,輕負荷啟動時間延長且產(chǎn)生沉重的吭吭聲響,猶如定轉(zhuǎn)子相擦之故障而難以啟動,但用人力轉(zhuǎn)動靈活自如,無異常。顯然通電的兩相繞組易燒毀。用鉗形電流表測電機三相引線總電流(理論上要求為零值),若其值為1/5線電流以上時及應認為是缺相依據(jù)。繞組內(nèi)部斷路或Y形缺相則啟動困難,用雙臂電橋測其內(nèi)阻不會平衡。電控器件或饋線一相斷路后在電機端測三相對地應有明顯差別,但若屬于接觸電阻增大之故障則三相電壓差別不懸殊,因電壓表內(nèi)阻遠大于接觸電阻值,根據(jù)串聯(lián)電阻分壓關(guān)系式可知電壓大部分降落在內(nèi)阻較大的電壓表上。如RTO熔斷的,電弧使熔體飛濺在受潮的石英砂填料上,使其成為一個數(shù)十歐姆的導電器件??梢娪迷囯姽P或電壓表的測試結(jié)果來作為是否缺相的依據(jù),無疑會把判斷引人歧途。供電變壓器是否缺相,可用測其中性點電壓或中性線中電流值來確定教為簡便。因變壓器三相磁路封閉及二次繞組并聯(lián)各種負荷較多之故,當高壓缺相后二次三相電壓可能相差無幾而使判斷失誤。定子繞組有輕微的接觸不良或漏電時會產(chǎn)生微弱的嘶嘶放電聲,較嚴重時將成噼啪聲甚至冒煙起火。Y接誤為△接或電壓偏高時嗡聲宏亮,電流升高,轉(zhuǎn)速稍有上升?!鹘诱`為Y接或超載運行時嗡聲沉重發(fā)悶,機身振動轉(zhuǎn)速稍有下降,電流增加。調(diào)整變壓器分接頭位置可解決供電系統(tǒng)電壓偏低問題。局部電壓偏低應考慮力率不高,線損過大或供電線距過長。移相電容器分散安裝,對于補償端電壓和減少線損都是有益的。轉(zhuǎn)子或定子鐵心整體松動后,在啟動、停車或負載突變時會產(chǎn)生金屬撞擊聲。鐵心內(nèi)部有氣隙或松動時偶爾會產(chǎn)生不規(guī)則的蛙叫聲。鐵心軸向位移而不能復原,導致鐵心有效截面積及繞組阻抗減小,電流和噪聲距增,啟動特性和效率下降。因拆除繞組方法不當把定子端部硅鋼片拉開,運行時會產(chǎn)生金屬片抖動聲,同時對繞組絕緣也有威脅,用粘膠或取掉個別有害硅鋼片,對電機的整體性能無妨礙。一相接反后運行中與缺相類似,空試時在外力作用下方可啟動且轉(zhuǎn)向不定,帶負荷啟動

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