交流电动机振动异常的诊断及处理

王志斌

（马鞍山当涂发电有限公司 安徽 243100）

摘要：电动机广泛应用于各个领域，有各种用途。另外其用电量在世界各国总数量上来说也是占多半以上。而三相异步电动机用电量占绝大多数。电动机效率的提高对于能源节约、环保具有重要意义。提高电动机的效率降低损耗，是电机与电路设计人员必须了解和着手解决的问题，现就电动机电路及其结构进行合理构思具体改进措施。

关键词：交流电动机；振动异常；诊断；处理

1.项目概况

项目为2×660MW机组，每台机配备2台汽动给水泵和一台保持备用的电泵，2台小汽机为哈尔滨汽轮机厂生产，每台小汽机配2台小机主油泵，正常运行时保持一用一备。主油泵电机为上海电机厂的Y-250M-2型电机，额定电压380VAC，额定功率55kW，转速2970r/min，驱动端为6314-2Z轴承，非驱动端为7314轴承。该电机经常出现大的振动，导致重要的备用设备失去备用，每次更换电机两端轴承后都能稳定运行一段时间。

2.振动原因分析

2.1电动机振动原因分析

电机更换轴承后电机振动在排除基础未固定的原因后，认为这个振动值合格，这说明该电机轴承的装配没有问题。带泵运行后这个振动值就变得超标，运行20min后状况进一步变得恶化，并且振动值呈周期性波动。再次对电机进行解体，两端轴承均未发现明显异常，油脂润滑均良好。通过对全过程再次进行分析，对各方面可能的原因进行逐项排查。

1）轴承质量问题

在装配前对轴承进行过检查，确定轴承为正品SKF轴承，这样就排除了轴承质量问题。

2）轴承装配问题

第一次空转电机时电机的振动是良好的，而且在装配前使用旧轴承对端盖与轴承的配合进行了检查，最后一次解体检查也未发现轴承润滑有异常，这说明该电机轴承的装配是正常的。

3）电机本体基础的原因

由于电机为立式安装，驱动端法兰盘直接固定在油箱本体上，相邻2A2小机主油泵电机也是同样布置，运行中振动正常，电机法兰盘及油箱固定法兰及螺栓均未见异常。可以排除电机基础固定方面的原因。

4）机务方面的原因

联系机务人员对泵及泵与电机对轮的间隙进行了再次检查，均未发现异常；电机与泵的连接采用的是梅花盘插式连接，用法兰螺栓固定，无需进行电机找中心，电机回装也是按原螺栓位置安装。这就也排除了机务方面的原因。

5）其他方面的原因

排除以上几种常见导致电机振动的原因后，开始再次回顾电机修理及试运过程。电机修理后空转振动正常，电机在带负载运行的前20min，振动值只是偏大，而在电机带负载运行20min后出现振动变大，并且该电机的振动值开始呈周期性变化。尤其是再次空转该电机后发现电机振动仍偏大，这说明轴承的运行状态已经发生了变化，滚球已经不能正常地在跑道上滚动。而轴承带负载运行很短时间就出现异常，并且导致轴承运行状态发生严重异常变化，于是开始再次考虑轴承方面的原因。

2.2异常处理

结合对电机故障原因的分析，将电机非驱动端轴承更换6314轴承，这种轴承内外径与7314轴承相同，与驱动端轴承配合使用既能承受一定的轴向力，也能允许一定轴向窜动，能保证这种立式电机的可靠运行。更换轴承后电机空试及带负载运行中振速均小于1.2mm/s，振幅均小于0.025mm，达到了良好的运行状况。

3.提高交流电动机效率的方法

3.1针对可变性机械负载

在生产过程中，许多设备都是不均匀负荷的情况，随着时间变化负载有轻载或满载甚至空载及间断运行的状况，如果交流电动机恒速传动的方案运行，那么运行效率就很低了，造成大量的能源浪费。如果根据负载转速的变化要求，通过改变电动机工作电源频率达到改变电机转速，获得对应的电机运行速度。能够在不同的转速情况下均保持较高的运行效率，不仅降低了电能消耗，同时能在启动时，保护电机及负载设备免受瞬时启动的冲击几对电网影响，并提高设备的精确度，变频调速是通过改变输入到交流电机的电源频率，从而达到调节交流电动机转速的目的。一些变频装置能够在效率基本不变的情况下，通过改变驱动电源的电压和频率，平滑地调节电机转速，根据输出量的要求改变输出功率。实践证明变频技术用于交流电动机设备驱动控制场合取得了显著的效率提高，普遍达到节能的目的。主要设备是由变频器提供变频电源，变频器可分成交流-直流-交流变频器和交流-交流变频器两大类，目前大都使用前者， 其调速过程无損耗。调速、应用范围广，特性好、精度高。但是造价高，维护检修较困难；常用的有三菱、西门子等变频器。

3.2转子结构的分析

转子绕组损耗却受转子结构的影响很大，因为常用的转子结构有铸铝转子和铜条转子，铜的电阻率比铝的电阻率小很多，所以采用铜条转子的损耗比铸铝转子的损耗少一半，对于功率较大的高压电动机，为降低转子铜损而提高电机效率，采用铜条转子。

3.3维持电源电压平衡

由于三相四线制供电系统不平衡，使三相电动机的电源电压不对称，由于不平衡电压存在着正序、负序、零序三个电压分量，电机产生反向序转矩，起到制动作用，即增大电机运行中的损耗。另外如果电网电压偏低，也会使得正常工作的电机电流偏大，因而使损耗增大。解决办法就是装设平衡装置，使电机电源趋于平衡。

4.加强电动机维护保养

1）在使用过程中注意检查电动机的接线和接地线有无松动，发现后立即固紧。

2）经常清除电动机机体上的灰尘，以保持正常的散热条件。

3）长时间不用电动机时，应防止电动机受潮，已受潮或使用日久的电动机应作绝缘检查，绝缘电阻应不小于500kΩ，否则应进行烘干处理。

4）电动机在使用2000h后，应清洗轴承并加注润滑油。

5）在长时间的使用过程中应防止电动机绕组过热，特别要对中小型电动机的温度进行检查，一般可采用手摸机体的办法，以不烫手为宜，如发现机体烫手应立即停止工作，待温度恢复正常后方可继续工作。

6）电动机绕组因使用时间长，其绝缘会因老化而使绝缘电阻降低。此时应进行浸漆处理。浸漆时先将绕组烘干，并趁热用清洁刷蘸上绝缘漆（常用1032聚氰胺醇酸洒漆式1012耐油清漆）滴刷在绕组上。铁芯槽中也要使其充分流入，浸好漆的电动机应再次进行烘干。

7）电动机在进行工作时要注意故障现象的监视。电动机发生故障时，会产生一些异常现象（如激烈的振动、转速减慢、蹿火冒烟、有特殊的声音和气味等）。因此，在电动机运行时应注意有无异常现象，并根据这些现象迅速做出判断，找出故障原因，加以排除。装有仪表（电流表、电压表等）时还应注意各仪表的指示。

结束语：总而言之，在使用电动机时应注意各型电动机的操作使用说明及加强其自身的维护保养。就能在使用过程中减少安全事故的发生，提高电动机的工作效率，使其在生产过程中发挥更大的效能。

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