电动机轴承异响故障分析及应对措施

电动机知识

电动机轴承异响故障分析及应对措施

1.电动机轴承声音异常

一台给水泵高压（6kV）电动机YKK400-2，功率450kW，转速2975r/min.轴伸端用深沟柱NU3E222型轴承，非负荷端用深沟球6222型轴承。运行中轴伸端声音尖锐刺耳，不像是电磁噪声，也不像轴承缺油干磨的声音，噪声持续约2min，然后间歇2min.用测振仪（VA-80A）测出轴承的振动幅值为0.021mm，声响异常时，测得振动速度值为53.6m/s，有时甚至达到97m/s，远远超过标准值28 m/s，且电流波动较大。

由于轴伸端采用间隙配合，无法调整轴承的轴向定位尺寸。在检修过程中发现内油盖有不均匀的磨损痕迹，轴承有两个深沟柱损伤。测量轴承、端盖和内外挡油小盖的定位尺寸，并经过计算，轴承的允许间隙为0.7mm，当电动机的轴承温度达到100℃，轴承的膨胀值约0.9mm，不能满足电动机正常运行要求。多次更换深沟柱轴承后，电动机噪声不仅没有消失，而且异响周期变为4min.

2.故障分析与处理

根据轴承的特点分析：由于电动机原来采用NU型深沟柱轴承，允许电动机轴向窜动。轴承内圈两侧有挡边，外圈无挡边，因此允许轴相对轴承双向位移，可以承受轴热膨胀引起的伸长。同时轴承的间隙相对深沟球轴承来说偏大，但轴承的受力为线形，比深沟球轴承的点受力好。轴承运动轨迹不是一个圆形而是一个椭圆，这是由干深沟柱（或深沟球）和滚道之间存在间隙，运行时受力的不同，使得运动轨迹成椭圆形。轴承的受力主要是在下部，对于深沟柱轴承其受力点为一条直线，高速运转中，由于轴承的间隙，受力点改变，受力运动轨迹变

成抛物曲线形。

给水泵电动机运行时主要受轴向力作用，且拖动的负载平稳，深沟柱轴承允许的径向窜动必要性减弱，因此将前轴承更换为深沟球轴承，轴承的间隙仍为C3，约0.04mm，可以满足运行要求。同时考虑轴承的膨胀，在挡油环小盖处加一块厚度约0.8mm垫片，克服来自于给水泵和轴承温度升高引起的窜动。

轴承滚动体及滚道的微观表曲是粗糙不平的，运动中会发生一定的冲击，但这种冲击产生的脉冲是高频的，因而使用测振仪测量电动机运行的高频干扰的参数值比标准的大。深沟柱轴承与滚道的接触较多，产生的高频冲击就大，而深沟球轴承与滚道的接触是点，产生的高频冲击相对较小，因而本例的电动机可以使用深沟球轴承代替深沟柱轴承，解决设备出现的异响。

将深沟柱轴承更换为深沟球轴承后，轴承异响消失。运行一段时间噪声没有再出现，测电动机的振动幅值为0.013mm，加速度值为2.8m/s2，带负荷性能稳定，电流也没有较大波动。·基于UC3637的直流电动机PWM控制电路图_

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收录时间:2014年01月10日07:29:48

来源:未知作者:匿名

随着起重机的不断发展，传统控制技术难以满足起重机越来越高的调速和控制要求。在电子技术飞速发展的今天，起重机与电子技术的结合越来越紧密，如采用PLC取代继电器进行逻辑控制，交流变频调速装置取代传统的电动机转子串电阻的调速方式等。在选型对比基础上，本项目电动机调速装置采用了先进的变频调速方案，变频器最终选型为ABB变频器

ACS800，电动机选用专用鼠笼变频电动机。在众多交流变频调速装置中，ABB变频器以其性能的稳定性，选件扩展功能的丰富性，编程环境的灵活性，力矩特性的优良性和在不同场合使用的适应性，使其在变频器高端市场中占有相当重要的地位。ACC800变频器是ACS800系列中具有提升机应用程序的重要一员，

它在全功率范围内统一使用了相同的控制技术，例如起动向导，自定义编程，DTC控制等，非常适合作为起重机主起升变频器使用。本文结合南京梅山冶金发展有限公司设备分公司所负责维修管理的宝钢集团梅钢冷轧厂27台桥式起重机变频调速控制系统，详细介绍ACC800变频器在起重机主起升中的应用。

1DTC控制技术

DTC（直接转矩控制，DirectTorqueControl）技术是ACS800变频器的核心技术，是交流传动系统的高性能控制方法之一，它具有控制算法简单，易于数字化实现和鲁棒性强的特点。其实质是利用空间矢量坐标的概念，在定子坐标系下建立异步电动机空间矢量数学模型，通过测量三相定子电压和电流（或中间直流电压）直接计算电动机转矩和磁链的实际值，并与给定转矩和磁链进行比较，开关逻辑单元根据磁链比较器和转矩比较器的输出选择合适的逆变器电压矢量（开关状态）。定子给定磁链和对应的电磁转矩的实际值，可以用定子电压和电流测量值直接计算得到。在计算中，只需要一个电动机参数―――定子电阻，这一点和几乎需要全部电动机参数的直接转子磁链定向控制（矢量控制）形成了鲜明对比，极大地减轻了微处理器的计算负担，提高了运算速度

。直接转矩控制结构较为简单，可以实现快速的转矩响应