交流電動機振動異常的診斷及處理

王志斌

（馬鞍山當涂發電有限公司 安徽 243100）

摘要：電動機廣泛應用于各個領域，有各種用途。另外其用電量在世界各國總數量上來說也是占多半以上。而三相異步電動機用電量占絕大多數。電動機效率的提高對于能源節約、環保具有重要意義。提高電動機的效率降低損耗，是電機與電路設計人員必須了解和著手解決的問題，現就電動機電路及其結構進行合理構思具體改進措施。

關鍵詞：交流電動機；振動異常；診斷；處理

1.項目概況

項目為2×660MW機組，每臺機配備2臺汽動給水泵和一臺保持備用的電泵，2臺小汽機為哈爾濱汽輪機廠生產，每臺小汽機配2臺小機主油泵，正常運行時保持一用一備。主油泵電機為上海電機廠的Y-250M-2型電機，額定電壓380VAC，額定功率55kW，轉速2970r/min，驅動端為6314-2Z軸承，非驅動端為7314軸承。該電機經常出現大的振動，導致重要的備用設備失去備用，每次更換電機兩端軸承后都能穩定運行一段時間。

2.振動原因分析

2.1電動機振動原因分析

電機更換軸承后電機振動在排除基礎未固定的原因后，認為這個振動值合格，這說明該電機軸承的裝配沒有問題。帶泵運行后這個振動值就變得超標，運行20min后狀況進一步變得惡化，并且振動值呈周期性波動。再次對電機進行解體，兩端軸承均未發現明顯異常，油脂潤滑均良好。通過對全過程再次進行分析，對各方面可能的原因進行逐項排查。

1）軸承質量問題

在裝配前對軸承進行過檢查，確定軸承為正品SKF軸承，這樣就排除了軸承質量問題。

2）軸承裝配問題

第一次空轉電機時電機的振動是良好的，而且在裝配前使用舊軸承對端蓋與軸承的配合進行了檢查，最后一次解體檢查也未發現軸承潤滑有異常，這說明該電機軸承的裝配是正常的。

3）電機本體基礎的原因

由于電機為立式安裝，驅動端法蘭盤直接固定在油箱本體上，相鄰2A2小機主油泵電機也是同樣布置，運行中振動正常，電機法蘭盤及油箱固定法蘭及螺栓均未見異常。可以排除電機基礎固定方面的原因。

4）機務方面的原因

聯系機務人員對泵及泵與電機對輪的間隙進行了再次檢查，均未發現異常；電機與泵的連接采用的是梅花盤插式連接，用法蘭螺栓固定，無需進行電機找中心，電機回裝也是按原螺栓位置安裝。這就也排除了機務方面的原因。

5）其他方面的原因

排除以上幾種常見導致電機振動的原因后，開始再次回顧電機修理及試運過程。電機修理后空轉振動正常，電機在帶負載運行的前20min，振動值只是偏大，而在電機帶負載運行20min后出現振動變大，并且該電機的振動值開始呈周期性變化。尤其是再次空轉該電機后發現電機振動仍偏大，這說明軸承的運行狀態已經發生了變化，滾球已經不能正常地在跑道上滾動。而軸承帶負載運行很短時間就出現異常，并且導致軸承運行狀態發生嚴重異常變化，于是開始再次考慮軸承方面的原因。

2.2異常處理

結合對電機故障原因的分析，將電機非驅動端軸承更換6314軸承，這種軸承內外徑與7314軸承相同，與驅動端軸承配合使用既能承受一定的軸向力，也能允許一定軸向竄動，能保證這種立式電機的可靠運行。更換軸承后電機空試及帶負載運行中振速均小于1.2mm/s，振幅均小于0.025mm，達到了良好的運行狀況。

3.提高交流電動機效率的方法

3.1針對可變性機械負載

在生產過程中，許多設備都是不均勻負荷的情況，隨著時間變化負載有輕載或滿載甚至空載及間斷運行的狀況，如果交流電動機恒速傳動的方案運行，那么運行效率就很低了，造成大量的能源浪費。如果根據負載轉速的變化要求，通過改變電動機工作電源頻率達到改變電機轉速，獲得對應的電機運行速度。能夠在不同的轉速情況下均保持較高的運行效率，不僅降低了電能消耗，同時能在啟動時，保護電機及負載設備免受瞬時啟動的沖擊幾對電網影響，并提高設備的精確度，變頻調速是通過改變輸入到交流電機的電源頻率，從而達到調節交流電動機轉速的目的。一些變頻裝置能夠在效率基本不變的情況下，通過改變驅動電源的電壓和頻率，平滑地調節電機轉速，根據輸出量的要求改變輸出功率。實踐證明變頻技術用于交流電動機設備驅動控制場合取得了顯著的效率提高，普遍達到節能的目的。主要設備是由變頻器提供變頻電源，變頻器可分成交流-直流-交流變頻器和交流-交流變頻器兩大類，目前大都使用前者， 其調速過程無損耗。調速、應用范圍廣，特性好、精度高。但是造價高，維護檢修較困難；常用的有三菱、西門子等變頻器。

3.2轉子結構的分析

轉子繞組損耗卻受轉子結構的影響很大，因為常用的轉子結構有鑄鋁轉子和銅條轉子，銅的電阻率比鋁的電阻率小很多，所以采用銅條轉子的損耗比鑄鋁轉子的損耗少一半，對于功率較大的高壓電動機，為降低轉子銅損而提高電機效率，采用銅條轉子。

3.3維持電源電壓平衡

由于三相四線制供電系統不平衡，使三相電動機的電源電壓不對稱，由于不平衡電壓存在著正序、負序、零序三個電壓分量，電機產生反向序轉矩，起到制動作用，即增大電機運行中的損耗。另外如果電網電壓偏低，也會使得正常工作的電機電流偏大，因而使損耗增大。解決辦法就是裝設平衡裝置，使電機電源趨于平衡。

4.加強電動機維護保養

1）在使用過程中注意檢查電動機的接線和接地線有無松動，發現后立即固緊。

2）經常清除電動機機體上的灰塵，以保持正常的散熱條件。

3）長時間不用電動機時，應防止電動機受潮，已受潮或使用日久的電動機應作絕緣檢查，絕緣電阻應不小于500kΩ，否則應進行烘干處理。

4）電動機在使用2000h后，應清洗軸承并加注潤滑油。

5）在長時間的使用過程中應防止電動機繞組過熱，特別要對中小型電動機的溫度進行檢查，一般可采用手摸機體的辦法，以不燙手為宜，如發現機體燙手應立即停止工作，待溫度恢復正常后方可繼續工作。

6）電動機繞組因使用時間長，其絕緣會因老化而使絕緣電阻降低。此時應進行浸漆處理。浸漆時先將繞組烘干，并趁熱用清潔刷蘸上絕緣漆（常用1032聚氰胺醇酸灑漆式1012耐油清漆）滴刷在繞組上。鐵芯槽中也要使其充分流入，浸好漆的電動機應再次進行烘干。

7）電動機在進行工作時要注意故障現象的監視。電動機發生故障時，會產生一些異常現象（如激烈的振動、轉速減慢、躥火冒煙、有特殊的聲音和氣味等）。因此，在電動機運行時應注意有無異常現象，并根據這些現象迅速做出判斷，找出故障原因，加以排除。裝有儀表（電流表、電壓表等）時還應注意各儀表的指示。

結束語：總而言之，在使用電動機時應注意各型電動機的操作使用說明及加強其自身的維護保養。就能在使用過程中減少安全事故的發生，提高電動機的工作效率，使其在生產過程中發揮更大的效能。

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