大型立式异步电动机振动分析及处理方法

５ ） 电机 定子 铁心 失 圆定 子 的磁 场 中心 与 机械 中心不 一致 。转 子动平衡 不 良 ，由于质 ｔ ２ ， 偏移 回转 中心 引起 的力与 力矩 的不平 衡量 引起 的振动 。 ２ 立 式大 型异步 电动 机振 动故 障分析 处理 案例一
子内的偏心和气 隙不均匀等原因都会发生由于磁场
不平 衡而 引起 的振动 。
２ ）定 、 转 子之 间的气 隙不 均匀 引起振 动 。 气 隙 中所产 生 的 电磁 力 Ｆ （ Ⅳ） 为
这３ 种因素往往交叉存在 ， 相互作用。运行 中 的水泵机组当振动超过其允许 幅值 时， 其危 害性表
装， 可能 出现这 种情 况 。若 接缝 不好 ， 好似 沿 定子 铁
一 ｔ ５ 周 围存 在气隙 ， 造成磁通不 均匀 ， 使 电机振 幅增 大。
４ ） 转子 中心位 置偏 移 。 由于转 子 中 心位 置 发 生偏 移 ， 同样是 电动 机 磁力 不 平 衡 的原 因之 一 。设
在 最小 气隙方 向作 用 于转 子 的 电磁拉 力 为 Ｆ 。 （ Ｎ） ，
现 在 以下几 方 面 ： ① 使 电机 轴承 磨损 寿命 降低 ；
Ｆ ＝ ５ （ 忐＋ ｃ ｏ ｓ 小９ ． ８ × １ ０ （ １ ）
式中： 为 某极 下 的 位 移 （ ｃ ｍ） ； ６为定 、 转 子之 间 的 平均 间 隙 （ ｅ ｍ） ； 为 位 移 与左 右 相 邻 中心 线 的夹 角 。 电动 机正 常运 行 时 ， 转 子 的 转动 轴 线 与定 子 的
一
② 使电机端部绑线松动相互摩擦 ， 造成绝缘电
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运 行 与维 修
上 海 大 中 型 电 机
磁力 中 ｔ ２ ， 轴 线重 合 ， 作 用在 转 子 上 的 电磁 力 均 匀对
称分 布 。如果转 子 与定 子 问 的气 隙不 均 匀 ， 磁 极 经
过最小 气 隙时单 向磁 力 最 大 ， 经 过 最 大气 隙时 的单
向磁力 最小 ， 这 种 电磁 力频 率为 ２倍 工频 ， 从 而引起
振动 。
３ ）定 子铁心 组 装结 合 处 松 弛 。由 于定 子 铁 心
组装 不均 匀而形 成 磁 路 中磁 阻 大 小不 一 ， 如某 大 型 泵 站所安 装 的电动 机 ， 其 定 子铁 心 采 用 分瓣 现 场 组
Ｏ 引言
组 降低 ， 绝 缘 寿命缩 短严 重 时造成绝 缘击 穿 ； ③ 机 组联 轴器 不能 正常工 作 ， 严 重 时将导 致机
组密 封 系统 的破坏 ；
大型立 式 异步 电动 机相 对于 同步 电动 机有 着结 构 简单 、 维 护方 便 、 价 格 低 廉 的优 点 ， 在 部分 大 中型 泵 站及 火力 发 电企 业 的循 环 水 系统 获 得 广 泛 应 用 ， 是 应用 十分 广 泛 的交 流 传动 机械 。但 是 由于机 组结 构、 电磁 因素 、 安装质量、 运 行 工 况 等 多 方 面原 因所
析：
质 量 和寿命 ， 因此研 究 大 型 立 式 异 步 电 动 机组 的振
动 对 于水泵 机组 的平 稳 运 行 、 安 全 运 行 有 着 十分 重 要 的意 义 。 １ 机 组振 动原 因分 析及 危 害分 析
１ ）磁 场 不 平 衡 引起 振 动 。在 水 泵 运 行 中 ， 当 电动 机突 然一 相绕 组 发 生 短路 时 ， 即 电动 机 各相 电 源磁 场不 平衡 时 ， 定 子 受 到 变 化 的磁 场 力 的作 用 而
其 数值 可按下 式决 定
＝
（ 筹 ） ｘ ９ Ｉ ８ × １ ０
（ ２ ）
图１ 立 式轴 流泵 机 组 不 意 图
式 中： Ｐ为磁极对数 ， 其余物理量意义如上 ， 由于转
子 中 ｔ ２ ， 位置 偏移 对 于 凸极 转 子 ， 有 时成 为 个 别 部件
损 坏 的根源 。
大型立式异步 电动机振动分析及处 理方 法
运行与维修
大 型 立 式 异 步 电动 机 振 动 分 析 及 处 理方 法
匡 正
（ 江苏省 江都 水利 工程 管理 处 ， 江 苏江都
２ ２ ５ ２ ０ ０ ）
摘
要 ：目前大功率异步 电动机在大 中型泵 站及 火力发 电厂循环水 系统应 用越来 越广泛 ， 而在使 用 中
大， 电动机发 出嗡嗡声， 其振动频 率为转速乘 以极
数， 如 果这 种振 动与定 子 机架 固有频 率相 同 ， 则会 产
生强 烈 的振动 。另外 ， 由于 电源 电压 不稳 ， 转子 在定
２ ）液体原 因引起 的振 动 ： 因液体脉动 、 汽蚀、
叶 片数 、 叶 片形状 不 同等 因素 ； ３ ） 电气 原 因引起 的振 动 ： 因负 荷 不 平 衡 、 磁 通 量 不平 、 电源 高 次谐 波 、 倍 频振 动 、 转差 率等 因素 。
引起 大 型水 泵 机 组 发 生振 动 的 原 因很 多 ， 振 源 也 较 复杂 ， 大 型立式 泵机 组振 动 的原 因主要 有 ： １ ） 机 械原 因引起 的振动 ： 因不平衡 、 连 接 不 良、 接 触不 良、 内部摩 擦 、 轴承 因 素及基 础 因素 等 ；
振动 ， 此时电动机虽仍 在转动 ， 但其 他两相 电流增
电机振动是较容易碰到 的问题 ， 所以认真分析振动原 因 ， 提 高安装 、 检修 质量是充 分发挥 电动机效 益 的 重要保证从 立式异步 电动机安装检修 出发 ， 用 ３个实际的案例来探讨立式异步 电动机振 动的原 因， 并提 出相应 处理方法 ， 以供相关 工程 技术 人员参考 。
关 键 词 ：立 式 异 步 电 动 机 ； 振 动分析 ； 处 理 方 法
引起 的振 动严 重影 响到 它所拖 动 的水 泵机 组 的工作
④ 连接部件松弛、 应力增大 ； ⑤ 可能危及泵机组的基础部分 ； ⑥ 增加泵房内附加噪音 ； ⑦ 振动加剧也是泵机组发生其他事故的前兆 ，
并诱 发其 他事 故 的发生 。 安 装 检 修 实 践 中几 种 较 为 常 见 的振 动 原 因分