通常，8極以上大極數電機不會(huì )因為電機制造質(zhì)量問(wèn)題引起振動(dòng)。振動(dòng)常見(jiàn)于2——6極電機，GB10068-2000。

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

電動(dòng)機振動(dòng)的危害

電機的振動(dòng)會(huì )縮短繞組絕緣和軸承壽命，影響滑動(dòng)軸承的正常潤滑，振動(dòng)力會(huì )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(dòng)時(shí)，容易使冷卻器水管開(kāi)裂，焊點(diǎn)震動(dòng)。同時(shí)會(huì )造成裝載機械的損壞，降低工件的精度，造成所有被振動(dòng)的機械部件疲勞，地腳螺絲松動(dòng)或斷裂。

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

振動(dòng)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(dòng)；定子有斷線(xiàn)、接地擊穿、匝間短路、接線(xiàn)錯誤，定子三相電流不平衡。

典型案例：

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

3、轉子故障：轉子鐵芯變橢圓，偏心，松動(dòng)。轉子籠與端環(huán)開(kāi)焊、轉子籠破損、繞錯、電刷接觸不良等。

典型案例：

無(wú)齒鋸電機在軌枕段運行過(guò)程中，發(fā)現電機定子電流來(lái)回擺動(dòng)，電機振動(dòng)逐漸增大。根據這一現象，判斷電機轉子籠條可能被焊斷。電機解體后，發(fā)現轉子籠條斷了七根，嚴重的兩根，兩邊和端環(huán)都斷了。如果發(fā)現不及時(shí)，可能會(huì )造成定子燒毀的嚴重事故。

二、機械原因

1、電機本身方面

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

典型案例：

廠(chǎng)內更換凝結水泵電機上軸承后，電機晃動(dòng)加劇，轉子和定子有輕微掃膛跡象。仔細檢查后，發(fā)現電機轉子的提升高度不對，轉子和定子的磁中心沒(méi)有對齊。重新調整推力頭螺帽后，電機振動(dòng)故障消除。

大修后，天車(chē)電機振動(dòng)一直偏高，且有逐漸增大的跡象。電機掉鉤時(shí)發(fā)現電機振動(dòng)還是很大，有很大的軸向串動(dòng)。解體后發(fā)現轉子鐵芯松動(dòng)，轉子平衡也有問(wèn)題。更換備用轉子后，故障消除，原轉子返廠(chǎng)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、系統共振等。部分聯(lián)動(dòng)軸系錯位，中心線(xiàn)不重合，對中不正確。這種故障主要是安裝時(shí)找正不好，安裝不當造成的。

還有一種情況，就是一些聯(lián)動(dòng)部件在冷態(tài)時(shí)中心線(xiàn)重合，但運行一段時(shí)間后，由于轉子支點(diǎn)和基礎變形，中心線(xiàn)被破壞，導致振動(dòng)。

典型案例：

a、循環(huán)水泵電機在運行中振動(dòng)過(guò)大，電機檢查無(wú)任何問(wèn)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(guò)大，水泵班重新找正后，電機振動(dòng)消除。

B.更換鍋爐房引風(fēng)機滑輪后，運行狀況不佳

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

2.電機的軸向移動(dòng)，由于轉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(dòng)，使電機的振動(dòng)增大。嚴重時(shí)，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(wèn)題。這類(lèi)故障主要表現為齒輪咬合不良、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(guò)大或磨損嚴重，都會(huì )引起一定的振動(dòng)。

電機本身的結構缺陷和安裝問(wèn)題。這類(lèi)故障主要表現為軸頸橢圓、軸彎曲、軸與軸瓦間隙過(guò)大或過(guò)小、軸承座、基礎板、部分基礎乃至整個(gè)電機安裝基礎剛度不足、電機與基礎板固定不穩、地腳螺栓松動(dòng)、軸承座與基礎板松動(dòng)等。但軸與軸瓦間隙過(guò)大或過(guò)小，不僅會(huì )引起振動(dòng)，還會(huì )引起軸瓦潤滑異常和溫度升高。

3.由電機驅動(dòng)的負載傳導振動(dòng)。

典型案例：

渦輪發(fā)電機的渦輪振動(dòng)和電機驅動(dòng)的風(fēng)扇和水泵的振動(dòng)引起電機振動(dòng)。

三、電機混合原因

1.電機停止前，用振動(dòng)計檢查各部分的振動(dòng)。對于振動(dòng)較大的零件，測試垂直、水平、軸向三個(gè)方向的振動(dòng)值。如果地腳螺絲松動(dòng)或軸承端蓋螺絲松動(dòng)，可以直接緊固。緊固后，測量振動(dòng)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(huì )引起振動(dòng)，還會(huì )使電機溫度迅速升高。觀(guān)察電流表指針是否來(lái)回擺動(dòng)，轉子線(xiàn)棒斷裂時(shí)是否出現電流擺動(dòng)現象。

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

2.如果表面現象處理后電機振動(dòng)沒(méi)有解決，繼續斷開(kāi)電源，解開(kāi)聯(lián)軸器，機械分離連接電機的負載，單方向旋轉電機。

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

另外，可以采用斷電的方法來(lái)區分是電氣原因還是機械原因。斷電時(shí)，電機不振動(dòng)或振動(dòng)立即減小，說(shuō)明是電氣原因，否則就是機械故障。

如何查找振動(dòng)原因

針對故障原因進(jìn)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(shuō)明定子連接的焊接部位有開(kāi)焊。斷開(kāi)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?；蛘?，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(xiàn)。

1、電氣原因的檢修：

水泵，運行中，電機不僅振動(dòng)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(kāi)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(guò)標準，重新調整氣隙。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(dòng)情況。松散的鐵芯可以用環(huán)氧樹(shù)脂粘合。檢查旋轉軸。修復彎曲的轉軸，返工或直接矯直，然后對轉子做平衡測試。

2、機械原因的檢修：

如果電機本身沒(méi)有問(wèn)題，故障是連接部分造成的。這時(shí)，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(dòng)超標，松開(kāi)地腳螺栓，振動(dòng)合格，說(shuō)明腳墊不牢固，擰緊地腳螺栓后框架會(huì )變形振動(dòng)。緊固腳墊，重新對齊，擰緊地腳螺栓。

4.將四個(gè)地腳螺栓完全擰緊，電機振動(dòng)值仍超標。此時(shí)，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(huì )造成電機水平振動(dòng)超標。

這種情況下振動(dòng)值不會(huì )超過(guò)太多，與主機對接后振動(dòng)值往往會(huì )下降，所以要勸用戶(hù)使用。在工廠(chǎng)試驗期間，根據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(huì )增加激振力。如果需要處理的話(huà)，把多余的鍵剪掉，把多余長(cháng)度的剪掉就行了。

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

另一種是主機轉動(dòng)部分(轉子)的剩余不平衡量的相位與電機轉子的相位重疊。對接后同一位置整個(gè)軸系的剩余不平衡量大，產(chǎn)生的激振力大，引起振動(dòng)。此時(shí)可以斷開(kāi)聯(lián)軸器，將兩個(gè)聯(lián)軸器中的任意一個(gè)旋轉180，再連接試驗機，振動(dòng)就會(huì )減小。

6.如果振動(dòng)速度(強度)不超標，振動(dòng)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(cháng)時(shí)間不使用轉子會(huì )變形，再次轉動(dòng)可能會(huì )振動(dòng)。這就是電機存放不當的原因。正常情況下，二極電機存放期間。每隔15天，電機至少應轉動(dòng)8次。

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

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

這只是一個(gè)簡(jiǎn)單的判斷。根據現場(chǎng)條件和上述因素，綜合考慮，找出振動(dòng)的真正原因。

10.應特別注意Y系列箱式電機的軸向振動(dòng)。如果軸向振動(dòng)大于徑向振動(dòng)，對電機軸承的危害很大，會(huì )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(dòng)，所以要對機座進(jìn)行加固。

11.轉子動(dòng)平衡后，轉子的剩余不平衡量已經(jīng)固化在轉子上，不會(huì )發(fā)生變化，電機本身的振動(dòng)也不會(huì )隨著(zhù)位置和工況的變化而變化，所以振動(dòng)問(wèn)題可以在用戶(hù)現場(chǎng)處理。

一般檢修電機時(shí)不需要檢查電機的動(dòng)平衡。除了非常特殊的情況，如柔性基礎、轉子變形等，需要做現場(chǎng)動(dòng)平衡或返廠(chǎng)。

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(jìn)制。什么12星座，12小時(shí)，12先令等于1英鎊等等。后來(lái)各國都采用十進(jìn)制，所以頻率是50Hz。

處理電機振動(dòng)的步驟

電動(dòng)機振動(dòng)是電動(dòng)機的運行現狀之一，那么，你們知道電動(dòng)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(ài)迪生用交流電電死了一群小動(dòng)物，如果大象是小動(dòng)物的話(huà)……客觀(guān)地說(shuō)，在同樣的電流下，人體對直流電的耐受時(shí)間比對交流電的耐受時(shí)間長(cháng)，這和心室顫動(dòng)有關(guān)系，也就是交流電更危險。

但是愛(ài)迪生后輸給了特斯拉，交流電d

DC電力傳輸的另一個(gè)問(wèn)題是難以切斷，這直到現在仍然是一個(gè)問(wèn)題。DC輸電的問(wèn)題和平時(shí)拔掉電器插頭產(chǎn)生電火花的問(wèn)題是一樣的。當電流達到一定程度時(shí)，這種電火花就無(wú)法熄滅，我們稱(chēng)之為“電弧”。

對于交流電來(lái)說(shuō)，電流會(huì )改變方向，所以存在電流過(guò)零的時(shí)刻。利用這個(gè)小電流時(shí)間點(diǎn)，我們可以切斷通過(guò)滅弧裝置的線(xiàn)路電流。但是DC洋流的方向不會(huì )改變。沒(méi)有這個(gè)過(guò)零點(diǎn)，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(huì )怎么樣？

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

低頻交流電有什么問(wèn)題？

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

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

同樣，電機(或所有旋轉機械)既要求體積小，又要求輸出功率大，提高轉速的方法只有一個(gè)，——。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。

變頻空調也是如此，通過(guò)改變交流電的頻率來(lái)控制空調壓縮機的輸出功率?？傊?，功率和頻率在一定范圍內是正相關(guān)的。

一、變壓器效率的問(wèn)題

有兩個(gè)問(wèn)題，一是線(xiàn)路和設備損耗增加，二是發(fā)電機轉速過(guò)快。

先說(shuō)損失。輸電線(xiàn)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(wú)功功率越大，可傳輸的有功功率越少。

目前50Hz輸電線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)路的容抗越小，漏電流越大。如果頻率高，線(xiàn)路的漏電流也會(huì )增加。

另一個(gè)問(wèn)題是發(fā)電機的速度?，F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，轉子速度應該達到每分鐘3000轉。當發(fā)動(dòng)機轉速達到3000轉時(shí)，你可以明顯感覺(jué)到發(fā)動(dòng)機在震動(dòng)。當它轉到6000轉或者7000轉的時(shí)候，你會(huì )覺(jué)得發(fā)動(dòng)機快要跳出發(fā)動(dòng)機罩了。

發(fā)動(dòng)機尚且如此，更何況一個(gè)堅固的鐵結轉子和重達100噸的汽輪機，這也是電廠(chǎng)噪音大的原因。一個(gè)重100噸的鋼制轉子以每分鐘3000轉的速度轉動(dòng)。頻率再高三四倍，估計發(fā)電機就能飛出工廠(chǎng)了。

如此沉重的轉子具有相當大的慣性，這是動(dòng)力系統被稱(chēng)為慣性系統并能保持安全穩定運行的前提。也是風(fēng)電、太陽(yáng)能等間歇性電源挑戰傳統電源的原因。

因為景色變化很快，重達幾十噸的轉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(fēng)力和光伏發(fā)電的變化，所以有時(shí)不得不棄風(fēng)棄光。

二、用電設備功率問(wèn)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(xiàn)路和設備損耗可以小，發(fā)電機轉速不必太高。

所以根據經(jīng)驗和習慣，我們的電能設置在50或者60Hz。

再說(shuō)說(shuō)頻率大了會(huì )怎么樣？比如定在400Hz怎么樣？

采用英美英制，十進(jìn)制便于60hz計數。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(lái)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(jìn)了很多德國的設備。除了可靠性，崛起的德國產(chǎn)品打開(kāi)了市場(chǎng)，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)電機的驅動(dòng)源來(lái)自主機。如果把幾萬(wàn)轉的發(fā)動(dòng)機主軸降到3000轉，也就是50hz，減速器會(huì )很重，所以400 Hz交流發(fā)電機有一個(gè)很重要的重量?jì)?yōu)勢，然后就形成了一個(gè)標準。要改變它已經(jīng)很難了。汽油車(chē)的12V電源如果改成36V，會(huì )節省很多金屬線(xiàn)成本，但是已經(jīng)標配一百年了，沒(méi)辦法！