電動機振動原因及故障處理方法

崔和平

（中鐵二十三局二公司富鐵軌枕有限公司，黑龍江 齊齊哈爾 161000）

1 概述：電動機振動的危害

電動機產生振動，會使繞組絕緣和軸承壽命縮短，影響滑動軸承的正常潤滑，振動力促使絕緣縫隙擴大，使外界粉塵和水分入侵其中，造成絕緣電阻降低和泄露電流增大，甚至形成絕緣擊穿等事故。另外，電動機產生振動，又容易使冷卻器水管振裂，焊接點振開，同時會造成負載機械的損傷，降低工件精度，會造成所有遭到振動的機械部分的疲勞，會使地腳螺絲松動或斷掉，電動機又會造成碳刷和滑環的異常磨損，甚至會出現嚴重刷火而燒毀集電環絕緣，電動機將產生很大噪音，這種情況一般在直流電機中也時有發生。因而消除和改善電動機振動是提高電動機運行質量和使用壽命的積極措施。

2 振動原因及典型案例

振動原因主要有三種情況：電磁方面原因；機械方面原因；機電混合方面原因。

2.1 電磁方面的原因

2.1.1 電源方面：三相電壓不平衡，三相電動機缺相運行。

2.1.2 定子方面：定子鐵心變橢圓、偏心、松動；定子繞組發生斷線、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：我廠鍋爐房#1爐#1密封風機電機檢修前發現定子鐵心有紅色粉末，懷疑定子鐵心有松動現象，但不屬于標準大修范圍內的項目，所以未處理，大修后試轉時電機發生刺耳的尖叫聲，更換一臺定子后故障排除。

2.1.3 轉子故障：轉子鐵心變橢圓、偏心、松動。轉子籠條與端環開焊，轉子籠條斷裂，繞線錯誤，電刷接觸不良等。典型案例：軌枕工段無齒鋸電機運行中發現電機定子電流來回擺動，電機振動逐漸增大，根據現象判斷電機轉子籠條有開焊和斷裂的可能，電機解體后發現，轉子籠條有7處斷裂，嚴重的2根兩側與端環已全部斷裂，如發現不及時就有可能造成定子燒損的惡劣事故發生。

2.2 機械原因

2.2.1 電機本身方面：轉子不平衡，轉軸彎曲，滑環變形，定、轉子氣隙不均，定、轉子磁力中心不一致，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，電機風扇損壞。典型案例：我廠凝結水泵電機更換完上軸承后，電機晃動增大，并且轉、定子有輕微掃膛跡象，仔細檢查后發現，電機轉子提起高度不對，轉、定子磁力中心未對上，重新調整推力頭螺絲備帽后，電機振動故障消除。跨線吊圈揚電機檢修后振動一直偏大，并且有逐步增大的跡象，在電機落勾的時候發現電機振動仍然很大，并且軸向有很大的串動，解體發現，轉子鐵心松動，轉子平衡也有問題，更換備用轉子后故障消除，原有轉子返廠修理。鍋爐房#2鼓風機電機運行中燒損后，更換新電機振動逐步增大，經檢查發現電機基礎有松動跡象，金屬框架局部有開焊現象，重新用鋼板對基礎進行焊接加固，處理后振動消除。南污水泵房排污泵電機就是由于電機振動未及時發現，地腳螺絲松動后將原有螺絲孔磨大，原來是M16的螺絲最后改成M20的螺絲都不行，電機臺板接近于報廢。由于軸承原因引起的振動就更多了。軸承運行接近使用壽命時，電機振動就開始逐漸增大，并且可以聽到軸承運轉時的雜音，這時就應該及時更換軸承了，以免出現掃膛現象。

2.2.2 與聯軸器配合方面：聯軸器損壞，聯軸器連接不良，聯軸器找中心不準，負載機械不平衡，系統共振等。

例如：a、#2循環水泵電機，運行中振動一直偏大，電機檢查無任何問題，空載也一切正常，水泵班認為電機運轉正常，最終檢查出電機找正中心差太多，水泵班從新進行找正后，電機振動消除。

b、鍋爐房#3引風機在更換皮帶輪后，電機試運行時產生振動同時電機三相電流增大，檢查所有電路和電器元件沒有問題最后發現皮帶輪不合格，更換后電機振動消除，同時電機的三相電流也恢復正常。

2.3 電機混合原因

2.3.1 電機振動往往是氣隙不勻，引起單邊電磁拉力，而單邊電磁拉力又使氣隙進一步增大，這種機電混合作用表現為電機振動。

2.3.2 電機軸向串動，由于轉子本身重力或安裝水平以及磁力中心不對，引起的電磁拉力，造成電機軸向串動，引起電機振動加大，嚴重情況下發生軸磨瓦根，使軸瓦溫度迅速升高。

3 如何查找振動原因

要想消除電動機振動，首先要查清產生振動的原因，只有找到振動的原因，才能采取有針對性的措施，消除電動機振動。

3.1 電動機未停機之前，用測振表檢查各部振動情況，對于振動較大的部位按垂直水平軸向三個方向詳細測試振動數值，如果是地腳螺絲松動或軸承端蓋螺絲松動，則可直接緊固，緊固后在測其振動大小，觀察是否有消除或減輕，其次要檢查電源三相電壓是否平衡，三相熔絲是否有燒斷現象，電動機的單相運行不僅可以引起振動，還會使電機的溫度迅速上升，觀察電流表指針是否來回擺動，轉子斷條時就出現電流擺動現象，最后檢查電機三相電流是否平衡，發現問題及時與運行人員聯系停止電機運行，以免將電機燒損。

3.2 如果對表面現象處理后，電機振動未解決，則繼續斷開電源，解開聯軸器，使電機與之相連的負載機械分離，單轉電機，如果電機本身不振動，則說明振源是聯軸器沒找正或負載機械引起的，如果電機振動，則說明電機本身有問題，另外還可以采取斷電法來區分是電氣原因，還是機械原因，當停電瞬間，電動機馬上不振動或振動減輕，則說明是電氣原因，否則是機械故障。

4 針對故障原因進行檢修

4.1 電氣原因的檢修：首先是測定定子三相直流電阻是否平衡，如不平衡，則說明定子連線焊接部位有開焊現象，斷開繞組分相進行查找，另外繞組是否存在匝間短路現象，如故障明顯可以從絕緣表面看到燒焦痕跡，或用儀器測量定子繞組，確認匝間短路后，將電機繞組重新下線。例如：水泵電機，運行中電機不僅振動大軸承溫度也偏高小修試驗發現電機直流電阻不合格，電機定子繞組有開焊現象，用排除法將故障找到消除后，電機運行一切正常。

4.2 機械原因的檢修：檢查氣隙是否均勻，如果測量值超標，重新調整氣隙。檢查軸承，測量軸承間隙，如不合格更換新軸承，檢查鐵心變形和松動情況，松動的鐵心可用環氧樹脂膠粘接灌實，檢查轉軸，對彎曲的轉軸進行補焊重新加工或直接直軸，然后對轉子做平衡試驗。打風機電機大修后試運行期間，電機不僅振動大，而且軸瓦溫度超標，連續處理幾天后，故障仍未解決。我班組人員在幫助處理時發現，電機氣隙非常大，瓦座水平也不合格，故障原因找到后，重新調整各部間隙后，電機試轉一次成功。

4.3 負載機械部分檢查正常，電機本身也沒有問題，引起故障的原因是連接部分造成的，這時要檢查電機的基礎水平面，傾斜度、強度，中心找正是否正確，聯軸器是否損壞，電機軸伸繞度是否符合要求等。

引起電機振動的原因是復雜的，多方面的，要針對具體電機的振動進行綜合分析、判斷，造成故障既有可能是電氣原因，也有可能是機械原因，當電動機發生振動時，首先仔細觀察電動機的振動特點，然后根據故障現象分析原因，迅速判斷故障所在。在電動機振動的處理中，不但要仔細檢查電動機本身可能產生的故障，還要檢查電動機所帶負載，輔助設備以及供電線路上的原因，綜合分析，將故障迅速排除。

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[2]肖蕙蕙，李川，李山，李文杰.小波分析在異步電機故障診斷中的應用 [J].重慶工學院學報，2006年08期.