高压电机振动故障分析与处理

高压电机振动故障分析与处理

高压电动机在煤矿生产中的应用极其广泛,根据安装运行维护管理的规定必须进行定期的检查,以便及时了解、掌握电动机的运行情况,及时采取有效的措施,从而保障电动机的安全运行。因此,本文将分析总结高压电动机在安装、运行中所出现振动故障的查找与处理方法。

1、电机振动的测量

对电机振动量的测量从过去用螺丝刀测听,到现在使用较精密的振动测试仪,已经能进行准确的判定。V—63型便携式测振仪,为目前各工厂企业使用较多的用于测量振动的主要仪器,在及时预报电机的振动故障,根据电机的具体运行状况,制定出不同的维护检修措施,发挥着重要作用。

1.1 测量方法

振动的测量可进行振动位移、速度、加速度的测量,在测量时,应注意(1)在测量前,应检查确认仪器的电池电压,正确的设置频率范围。(2)根据不同的测量参数,正确的设置频率范围。(3)在测量时,应保持探头和被测面垂直。(4)在测量过程中,施加在仪器上的压力应适中。

1.2 选取测量位置

根据电机的结构特点,选取合适的能表征电机振动特性的测量点,对判定电机的振动是否超标是非常重要的,对于大中型电机,一般选取电机轴承座的正上方以及轴承中心线左右的对称点,或者电机大端盖的垂直向下与轴承水平方向垂直位置作为测量点。

1.3 电机振动的判定标准

电机振动量所测试的三个参数振动位移、速度、加速度,根据振动的频率越低则振动的位移量的测定灵敏度就越高,振动的频率越高则振动加速度所测定的灵敏度就越高的机理,对于大多数的设备,其振动的速度能够表征设备的振动状态。所以,在对电机进行监测时,以电机振动的速度为主,兼顾振动的位移量。

2、电机在自由状态下振动小,栓紧底脚时振动大,或相反

目前对置于刚性基础上所做空载试验的高压电机,是取自由状态的振动测试值还是在栓紧底脚时的振动测试值没有进行明确的规定。实践证明,取自由状态的振动测试值是可行的,由于在大多数的情况下,把紧底脚时测得的电机的振动值要较自由状态小。其原因可认为通过电机底座面和刚性基础面的良好吻合等于变相增加了电机的刚性。现今,对于结构刚性较差的电机,增加其剐性可以减小振动已经成为不争的事实,可以认为是抑制了电机某种频率的附加振动或者削弱了电

机的弹性共振。因此,在自由状态下电机底脚面须和基础面能够良好的吻合台,也可以通过改变电机结构,直接使电机的自身刚性足够强,从而使电机在空载自由状态下的振动能达到较低的水平。但是,此时电机4个底脚面和基础面的联结对振动的改善不再有明显的作用。据此可判断,当电机因把紧底脚反而出现振动加剧的现象是不正常的。据检查,把紧底脚振时的动多是电机底脚面和基础面自然吻合好的缘故,原因有:(1)电机4个底脚面平面度差,并且不在一个平面上;(2)基础面的平面度差也不在一个平面上。因为电机底脚面和基础面在自然状态下不能良好的进行吻合,在把紧底脚时必然会产生较大的张力,从而导致电机的相关结构件发生弹性变形,电机两端止口的同心度降低,导致电机振动随之增大。因为把紧3个底脚面基本上符合了3点决定一个平面的原理,因此纵然电机底脚面或者基础面的平面度较差,但是比起把紧4个不在一个平面上的底脚所引起的电机结构件的弹性变形,仍小许多,对电机的影响自然而然也小许多。

基于以上的分析,可认为取电机在自由状态下的振动测试值是较为合理的,但是,要排除电机底脚面和基础面不吻合的情形,在刚性联结状态下,电机振动有所减小,甚至能够达到标准范围,仅能够反映电机底脚面和基础面加工均达到了较高要求,不能够说明电机振动的性能良好,其在自由状态下的振动超标现象仍然反应电机存在着制造的缺陷。通过拆装通常可发现在自由状态下振动的电机多有刚性差、平衡不良或者轴弯曲的问题,在轻微时由此所引起的自由状态的振动并不是很大,在把紧底脚时振动比较小,否则在自由状态下的振动便很大,在把紧底脚时仍然有较大的振动,若从振动特性看平衡不良,多表现为径向的振动,在轴弯曲时轴向也有振动的反应。

3、单机试验

若从外表处理电动机振动不能够得到解决时,就需断开电源,拆开联轴器,使电动机和连接的负载机械分离,进行单独试验电动机。若电动机本身不振动,就说明振源是由联轴器的安装或者负载机械所引起的。若电动机本身振动就说明其本身存在缺陷,而联轴器与负载机械问题可能不大。此时应采取瞬时停电法来区分是由电气原因还是机械原因,或是由两者混合所引起的。当停电瞬间时,电动机的振动若立即不振或者减轻,就说明以电气原因为主,否则,机械原因的可能性大。

4、改变电机的不台理结构降低振动

电机整体结构的合理性对振动也会有一定的影响。改变接线盒的位置,使得电机结构对称,支撑受力合理,可改善振动,也有方便于用户接线。同时还尽可能的缩小端盖的轴向长度,使之接近平板布筋的形式,尽可能的使柱轴承垂直承载受力,消除振动力矩,避免端盖和机座发生共振的可能性。此外,把平衡环及内风扇适当的向转子两端进行移动,使转轴集中受力的情形得到改善,从而减小挠度及偏心所引起的振动。

5、结语

综上所述,多方面的原因都会引起电机振动,重要的是要根据电机在振动大时

的状态、振动的同时是否发热、振动量较大的部位等来进行判断,可采取排查法,最后得出正确的结论。

参考文献

[1]张洪奎.电机振动的原因分析及处理对策[J].石油和化工设备,2005,(3):28-29,34.