通常，8極以上大極數(shù)電機不會因為電機制造質(zhì)量問題引起振動。振動常見于2——6極電機，GB10068-2000。

055-79000規(guī)定了剛性基礎上不同中心高度的電動機剛性基礎的振動限值、測量方法和判據(jù)。根據(jù)這個判據(jù)，可以判斷電機是否符合判據(jù)。

電動機振動的危害

電機的振動會縮短繞組絕緣和軸承壽命，影響滑動軸承的正常潤滑，振動力會使絕緣間隙擴大，使外界的灰塵和濕氣侵入其中，導致絕緣電阻降低，泄漏電流增大，甚至形成絕緣擊穿等事故。

另外，電機震動時，容易使冷卻器水管開裂，焊點震動。同時會造成裝載機械的損壞，降低工件的精度，造成所有被振動的機械部件疲勞，地腳螺絲松動或斷裂。

電機的振動會造成碳刷和滑環(huán)的異常磨損，嚴重的甚至會燒壞集電環(huán)的絕緣。馬達會產(chǎn)生很大的噪音，這種情況通常發(fā)生在DC汽車公司。

振動原因

主要有三種情況：

電磁原因；機械原因；機電原因。

一、電磁方面的原因

1、電源方面：三相電壓不平衡，三相電機缺相運行。

2、定子方面：定子鐵芯變橢圓、偏心、松動；定子有斷線、接地擊穿、匝間短路、接線錯誤，定子三相電流不平衡。

典型案例：

鍋爐房密封風機電機檢修前，發(fā)現(xiàn)定子鐵芯有紅色粉末。懷疑是定子鐵芯松動，但不屬于標準大修范圍，所以沒有處理。大修后，試運轉(zhuǎn)時電機發(fā)出尖銳的嘯叫，更換一個定子后故障消除。

3、轉(zhuǎn)子故障：轉(zhuǎn)子鐵芯變橢圓，偏心，松動。轉(zhuǎn)子籠與端環(huán)開焊、轉(zhuǎn)子籠破損、繞錯、電刷接觸不良等。

典型案例：

無齒鋸電機在軌枕段運行過程中，發(fā)現(xiàn)電機定子電流來回擺動，電機振動逐漸增大。根據(jù)這一現(xiàn)象，判斷電機轉(zhuǎn)子籠條可能被焊斷。電機解體后，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子籠條斷了七根，嚴重的兩根，兩邊和端環(huán)都斷了。如果發(fā)現(xiàn)不及時，可能會造成定子燒毀的嚴重事故。

二、機械原因

1、電機本身方面

轉(zhuǎn)子不平衡，軸彎曲，滑環(huán)變形，定轉(zhuǎn)子氣隙不均勻，定轉(zhuǎn)子磁中心不一致，軸承故障，基礎安裝不良，機械機構(gòu)強度不夠，共振，地腳螺絲松動，電機風扇損壞。

典型案例：

廠內(nèi)更換凝結(jié)水泵電機上軸承后，電機晃動加劇，轉(zhuǎn)子和定子有輕微掃膛跡象。仔細檢查后，發(fā)現(xiàn)電機轉(zhuǎn)子的提升高度不對，轉(zhuǎn)子和定子的磁中心沒有對齊。重新調(diào)整推力頭螺帽后，電機振動故障消除。

大修后，天車電機振動一直偏高，且有逐漸增大的跡象。電機掉鉤時發(fā)現(xiàn)電機振動還是很大，有很大的軸向串動。解體后發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子鐵芯松動，轉(zhuǎn)子平衡也有問題。更換備用轉(zhuǎn)子后，故障消除，原轉(zhuǎn)子返廠維修。

2、與聯(lián)軸器配合方面

聯(lián)軸器損壞、聯(lián)軸器連接不良、聯(lián)軸器對中不準、負載機械不平衡、系統(tǒng)共振等。部分聯(lián)動軸系錯位，中心線不重合，對中不正確。這種故障主要是安裝時找正不好，安裝不當造成的。

還有一種情況，就是一些聯(lián)動部件在冷態(tài)時中心線重合，但運行一段時間后，由于轉(zhuǎn)子支點和基礎變形，中心線被破壞，導致振動。

典型案例：

a、循環(huán)水泵電機在運行中振動過大，電機檢查無任何問題，空載且一切正常，水泵班認為電機運行正常，后檢查出電機找正中心差過大，水泵班重新找正后，電機振動消除。

B.更換鍋爐房引風機滑輪后，運行狀況不佳

1.電機振動往往是氣隙不均勻，導致單邊電磁張力，單邊電磁張力進一步加大氣隙。這種機電混合作用表現(xiàn)為電機振動。

2.電機的軸向移動，由于轉(zhuǎn)子本身的重力或安裝水平及磁中心不對而產(chǎn)生的電磁張力，引起電機的軸向移動，使電機的振動增大。嚴重時，軸磨損蹄根，導致軸瓦溫度迅速升高。與電機相連的齒輪和聯(lián)軸器有問題。這類故障主要表現(xiàn)為齒輪咬合不良、輪齒磨損嚴重、齒輪潤滑不良、聯(lián)軸器歪斜錯位、齒聯(lián)軸器齒形和齒距不正確、間隙過大或磨損嚴重，都會引起一定的振動。

電機本身的結(jié)構(gòu)缺陷和安裝問題。這類故障主要表現(xiàn)為軸頸橢圓、軸彎曲、軸與軸瓦間隙過大或過小、軸承座、基礎板、部分基礎乃至整個電機安裝基礎剛度不足、電機與基礎板固定不穩(wěn)、地腳螺栓松動、軸承座與基礎板松動等。但軸與軸瓦間隙過大或過小，不僅會引起振動，還會引起軸瓦潤滑異常和溫度升高。

3.由電機驅(qū)動的負載傳導振動。

典型案例：

渦輪發(fā)電機的渦輪振動和電機驅(qū)動的風扇和水泵的振動引起電機振動。

三、電機混合原因

1.電機停止前，用振動計檢查各部分的振動。對于振動較大的零件，測試垂直、水平、軸向三個方向的振動值。如果地腳螺絲松動或軸承端蓋螺絲松動，可以直接緊固。緊固后，測量振動是否消除或減輕。

其次，檢查電源三相電壓是否平衡，三相保險絲是否熔斷。電機單相運行不僅會引起振動，還會使電機溫度迅速升高。觀察電流表指針是否來回擺動，轉(zhuǎn)子線棒斷裂時是否出現(xiàn)電流擺動現(xiàn)象。

后檢查電機三相電流是否平衡，發(fā)現(xiàn)問題及時聯(lián)系運行人員停止電機，以免燒壞電機。

2.如果表面現(xiàn)象處理后電機振動沒有解決，繼續(xù)斷開電源，解開聯(lián)軸器，機械分離連接電機的負載，單方向旋轉(zhuǎn)電機。

如果電機本身不振動，說明振動源是聯(lián)軸器或裝載機械不對中造成的。如果電機振動，說明電機本身有問題。

另外，可以采用斷電的方法來區(qū)分是電氣原因還是機械原因。斷電時，電機不振動或振動立即減小，說明是電氣原因，否則就是機械故障。

如何查找振動原因

針對故障原因進行檢修

首先，確定定子的三相DC電阻是否平衡。如果不平衡，說明定子連接的焊接部位有開焊。斷開繞組相位以找出原因。另外，繞組是否存在匝間短路，如果故障明顯，從絕緣表面可以看到焦痕。或者，用儀器測量定子繞組。確認匝間短路后，電機繞組將再次離線。

1、電氣原因的檢修：

水泵，運行中，電機不僅振動大，而且軸承溫度高。小修試驗表明電機DC電阻不合格，電機定子繞組開焊。故障排除后，電機運行正常。

典型案例：

檢查氣隙是否均勻，如果測量值超過標準，重新調(diào)整氣隙。檢查軸承并測量軸承間隙。如果軸承不合格，請更換新軸承。檢查鐵芯的變形和松動情況。松散的鐵芯可以用環(huán)氧樹脂粘合。檢查旋轉(zhuǎn)軸。修復彎曲的轉(zhuǎn)軸，返工或直接矯直，然后對轉(zhuǎn)子做平衡測試。

2、機械原因的檢修：

如果電機本身沒有問題，故障是連接部分造成的。這時，檢查地基是否平整

3.如果四只腳或兩只對角腳只有一只振動超標，松開地腳螺栓，振動合格，說明腳墊不牢固，擰緊地腳螺栓后框架會變形振動。緊固腳墊，重新對齊，擰緊地腳螺栓。

4.將四個地腳螺栓完全擰緊，電機振動值仍超標。此時，檢查軸伸上的聯(lián)軸器是否與軸肩平齊。如果不平，軸伸上多余鍵產(chǎn)生的激振力會造成電機水平振動超標。

這種情況下振動值不會超過太多，與主機對接后振動值往往會下降，所以要勸用戶使用。在工廠試驗期間，根據(jù)GB10068 - 2006，二極電機安裝在軸伸鍵槽中的半鍵中。額外的鑰匙不會增加激振力。如果需要處理的話，把多余的鍵剪掉，把多余長度的剪掉就行了。

5.如果空氣試驗中電機振動不超標，帶負荷振動超標，原因有二：一是找正偏差大；

另一種是主機轉(zhuǎn)動部分(轉(zhuǎn)子)的剩余不平衡量的相位與電機轉(zhuǎn)子的相位重疊。對接后同一位置整個軸系的剩余不平衡量大，產(chǎn)生的激振力大，引起振動。此時可以斷開聯(lián)軸器，將兩個聯(lián)軸器中的任意一個旋轉(zhuǎn)180，再連接試驗機，振動就會減小。

6.如果振動速度(強度)不超標，振動加速度超標，只能更換軸承。

7.兩極大功率電機由于剛性差，長時間不使用轉(zhuǎn)子會變形，再次轉(zhuǎn)動可能會振動。這就是電機存放不當?shù)脑颉ＵＧ闆r下，二極電機存放期間。每隔15天，電機至少應轉(zhuǎn)動8次。

8.滑動軸承電機振動與軸瓦裝配質(zhì)量有關(guān)。檢查軸瓦是否有高點，軸瓦進油量是否足夠，軸瓦張力、軸瓦間隙、磁中心線是否合適。

9.一般情況下，從三個方向的振動值可以簡單判斷電機振動的原因，如水平振動大、轉(zhuǎn)子不平衡；垂直振動大，安裝基礎不均勻；軸向振動大，軸承裝配質(zhì)量差。

這只是一個簡單的判斷。根據(jù)現(xiàn)場條件和上述因素，綜合考慮，找出振動的真正原因。

10.應特別注意Y系列箱式電機的軸向振動。如果軸向振動大于徑向振動，對電機軸承的危害很大，會導致抱軸事故。

注意軸承溫度。如果定位軸承比非定位軸承升溫快，立即停止機器。這是機座軸向剛度不足引起的軸向振動，所以要對機座進行加固。

11.轉(zhuǎn)子動平衡后，轉(zhuǎn)子的剩余不平衡量已經(jīng)固化在轉(zhuǎn)子上，不會發(fā)生變化，電機本身的振動也不會隨著位置和工況的變化而變化，所以振動問題可以在用戶現(xiàn)場處理。

一般檢修電機時不需要檢查電機的動平衡。除了非常特殊的情況，如柔性基礎、轉(zhuǎn)子變形等，需要做現(xiàn)場動平衡或返廠。

3、負載機械部分的檢修：

世界上有些國家，如英國和美國，使用60Hz交流電，因為它使用十進制。什么12星座，12小時，12先令等于1英鎊等等。后來各國都采用十進制，所以頻率是50Hz。

處理電機振動的步驟

電動機振動是電動機的運行現(xiàn)狀之一，那么，你們知道電動機等電器設備使用的為什么是50Hz的交流電，而不是60Hz呢？

低頻率是0，這是DC。為了證明特斯拉的交流電是危險的，愛迪生用交流電電死了一群小動物，如果大象是小動物的話……客觀地說，在同樣的電流下，人體對直流電的耐受時間比對交流電的耐受時間長，這和心室顫動有關(guān)系，也就是交流電更危險。

但是愛迪生后輸給了特斯拉，交流電d

DC電力傳輸?shù)牧硪粋€問題是難以切斷，這直到現(xiàn)在仍然是一個問題。DC輸電的問題和平時拔掉電器插頭產(chǎn)生電火花的問題是一樣的。當電流達到一定程度時，這種電火花就無法熄滅，我們稱之為“電弧”。

對于交流電來說，電流會改變方向，所以存在電流過零的時刻。利用這個小電流時間點，我們可以切斷通過滅弧裝置的線路電流。但是DC洋流的方向不會改變。沒有這個過零點，我們就很難熄滅電弧。

那么，我們?yōu)槭裁匆x用50Hz的交流電，而不是5Hz或400Hz呢？

如果頻率低了會怎么樣？

變壓器依靠原邊磁場的變化，感應副邊升壓或降壓。磁場頻率變化越慢，感應越弱。極端的情況是DC，根本沒有感應，所以頻率太低。

低頻交流電有什么問題？

比如汽車的發(fā)動機轉(zhuǎn)速就是它的頻率，比如怠速時500轉(zhuǎn)，加速換擋時3000轉(zhuǎn)，換算后的頻率分別是8.3Hz和50Hz。這說明轉(zhuǎn)速越高，發(fā)動機的功率越大。

同樣，在相同頻率下，發(fā)動機越大，輸出功率越大，這也是為什么所有的柴油發(fā)動機都比汽油大。只有大的柴油機才能驅(qū)動像公共汽車和卡車這樣的重型車輛。

同樣，電機(或所有旋轉(zhuǎn)機械)既要求體積小，又要求輸出功率大，提高轉(zhuǎn)速的方法只有一個，——。這就是為什么交流頻率不能太低，因為我們需要體積小但功率大的電機。

變頻空調(diào)也是如此，通過改變交流電的頻率來控制空調(diào)壓縮機的輸出功率。總之，功率和頻率在一定范圍內(nèi)是正相關(guān)的。

一、變壓器效率的問題

有兩個問題，一是線路和設備損耗增加，二是發(fā)電機轉(zhuǎn)速過快。

先說損失。輸電線路、變電站設備和電氣設備都有電抗。電抗與頻率成正比。頻率越高，電抗越大，消耗的無功功率越大，可傳輸?shù)挠泄β试缴佟?/p>

目前50Hz輸電線路的電抗約為0.4歐姆，約為電阻的10倍。如果提高到400Hz，電抗為3.2歐姆，約為電阻的80倍。對于高壓輸電線路，降低電抗是提高傳輸功率的關(guān)鍵。

與電抗相對應的是容抗，容抗與頻率成反比。頻率越高，線路的容抗越小，漏電流越大。如果頻率高，線路的漏電流也會增加。

另一個問題是發(fā)電機的速度。現(xiàn)在的發(fā)電機組基本都是單級機，也就是一對磁極。為了產(chǎn)生50Hz的電力，轉(zhuǎn)子速度應該達到每分鐘3000轉(zhuǎn)。當發(fā)動機轉(zhuǎn)速達到3000轉(zhuǎn)時，你可以明顯感覺到發(fā)動機在震動。當它轉(zhuǎn)到6000轉(zhuǎn)或者7000轉(zhuǎn)的時候，你會覺得發(fā)動機快要跳出發(fā)動機罩了。

發(fā)動機尚且如此，更何況一個堅固的鐵結(jié)轉(zhuǎn)子和重達100噸的汽輪機，這也是電廠噪音大的原因。一個重100噸的鋼制轉(zhuǎn)子以每分鐘3000轉(zhuǎn)的速度轉(zhuǎn)動。頻率再高三四倍，估計發(fā)電機就能飛出工廠了。

如此沉重的轉(zhuǎn)子具有相當大的慣性，這是動力系統(tǒng)被稱為慣性系統(tǒng)并能保持安全穩(wěn)定運行的前提。也是風電、太陽能等間歇性電源挑戰(zhàn)傳統(tǒng)電源的原因。

因為景色變化很快，重達幾十噸的轉(zhuǎn)子由于其巨大的慣性(爬升率的概念)，減少或增加出力的速度很慢，跟不上風力和光伏發(fā)電的變化，所以有時不得不棄風棄光。

二、用電設備功率問題

頻率不能太低的原因：變壓器能效高，電機可以小功率。

頻率不能太高的原因：線路和設備損耗可以小，發(fā)電機轉(zhuǎn)速不必太高。

所以根據(jù)經(jīng)驗和習慣，我們的電能設置在50或者60Hz。

再說說頻率大了會怎么樣？比如定在400Hz怎么樣？

采用英美英制，十進制便于60hz計數(shù)。歐洲尤其是德國和法國主導的工業(yè)標準采用公制。德國的機器世界出口，德國DIN標準幾乎成為世界各國的標準。甚至一些英聯(lián)邦國家也可以盡量采用公制，如新加坡、澳大利亞、馬來西亞，或者兩者兼而有之，如印度。在中國習慣用市斤作為半公斤，而新疆歷史原因受內(nèi)地影響較小，受東西歐影響較大，計量用公斤。

上世紀中國工業(yè)化之初，引進了很多德國的設備。除了可靠性，崛起的德國產(chǎn)品打開了市場，而且比老牌的英法產(chǎn)品便宜，所以50hz 220V AC成為中國的標配。撤退到臺灣省的政府不得不面對50年天天被拒絕的局面。另外，得到美國強援的設備也是110V和60hz，不得不再次改標。飛機發(fā)電機是400HZ，除了高頻和高功率密度。主要原因是早期飛機發(fā)電機的驅(qū)動源來自主機。如果把幾萬轉(zhuǎn)的發(fā)動機主軸降到3000轉(zhuǎn)，也就是50hz，減速器會很重，所以400 Hz交流發(fā)電機有一個很重要的重量優(yōu)勢，然后就形成了一個標準。要改變它已經(jīng)很難了。汽油車的12V電源如果改成36V，會節(jié)省很多金屬線成本，但是已經(jīng)標配一百年了，沒辦法！