1、電機軸承座振動的原因-電機使用常識資料功率1.6MW、轉速592rmin的交流電動機驅動減速機；減速機中心距為 1400mm，采用滑動軸承支撐，齒輪副的小齒輪齒數z1=29，大齒輪齒數z2=171；減速機帶動 500人字型齒輪座中軸轉動；齒輪軸通過萬向節帶動三輥開口式型軋機運轉。近年來，隨著新品種相繼開發和產量不斷增加，500主機列生產負荷不斷加大，故障也隨之增加。2003年2月，1400減速機高速軸發生燒瓦事故，搶修時發現軸頸磨損。更換軸瓦后，1.6MW電機軸承座出現異常振動，導致負荷端軸承座振裂。檢修電機時，考慮到軸承座振動大，遂將電機軸瓦頂間隙稍稍加大。減速機高速軸受力分析表明，過鋼時高

2、速軸受到軋制力作用要上升，故在重新找正時使電機中心高出減速機中心0.15mm，以平衡減速機受力時的上浮。做此調整后電機軸承座振動仍嚴重，額定電流下振動較小，超過200-300A時振動相當嚴重，同時伴有丟轉現象。振動有一定的周期性，咬鋼時沖擊振動增大，每次振動高峰持續3-4s。一、振動數據采集檢修時多次檢查電機與減速機聯軸器對中性，偏差均不大于0.5rnm，因此對軸承座振動影響不大。我們用武漢立德公司的數據采集器，采集電機兩軸承座的振動數據，譜圖如圖2所示。可以看出：（1）9Hz左右的轉頻幅值特征明顯；（2）3X、5X倍頻比較明顯。同時觀察到振動較大或超負荷時電機發出低沉轟鳴聲；在過臨界轉速區時

3、振動無明顯變化。二、原因分析19Hz左右的轉頻幅值判定為轉子不平衡造成。檢修時，將電機轉子水平放置，調整好水平后，再旋轉90°檢驗，發現轉子向下彎曲。2減速箱輸人端聯軸節部分間隙過大。9Hz左右的轉頻及其3X(28Hz)、5X（45Hz）幅值較大，是松動的特征。這是因為所用彈性柱銷聯軸器銷孔直徑50mm，而橡膠棒直徑僅有46mm，因而造成配合間隙過大。3減速箱齒輪嚙合間隙較大。嚙合頻率的帶寬窄，沖擊能量集中，易造成齒裂。280Hz左右的頻率及其2X（559Hz）幅值較大。拆檢發現，齒頂間隙大，輪齒磨損。三、解決措施及效果據此決定采取以下改進措施。1對電機轉子進行動平衡。2更換電機與減

4、速機的彈性柱銷聯軸器，并找正。3橡膠棒的直徑改為47.5mm。4調整減速機兩軸，保證齒頂間隙，同時確保兩軸平行。5更換電機負荷端軸承座。經解體檢修減速機、電機軸瓦及人字齒輪座，更換電機軸瓦座、彈性聯軸器、齒輪座中軸軸瓦和下軸瓦；對各軸瓦進行研配；調整減速機齒輪副間隙；對各聯接軸找正，并對電機轉子進行動平衡。修好后試車，軸承座振動消除，運行狀態良好。交流異步電機振動故障診斷技術-電機使用常識資料交流感應異步電機振動故障診斷是通過對電機軸承振動、定子線圈電流、定子軸向磁通、轉子軸電壓及電流等數據的收集，應用對這些數據的分析技術，掌握電機的狀態，為檢修決策提供可靠依據。一、感應電機的振動故障診斷1振

5、動故障診斷技術電機軸承處的振動信息可以判定電機的定子或轉子偏心、定子或轉子的鐵芯短路及松動、轉子條或端環缺陷、轉子熱彎曲、電源接頭松動或斷開等故障。（1）定子。電機定子故障包括定于偏心、定子鐵芯短路或松動。這些故障均產生2?L（?L為電源頻率）下的大振動，若切斷電機電源，2?L頻率下的振動立即消失。（2）轉子偏心。偏心的轉子可在轉子與定子間產生可變氣隙，從而引起脈沖振動（通常振動在聽與轉速的諧波頻率之間人 常需用細化譜分離出所與轉速的諧波頻率。偏心的轉子產生2?L及其兩側的?P（極通過頻率邊帶）。極通過頻率本身也出現在低頻處。?P常見值的范圍在20-120r/min（0.3-2Hz）內，軟地腳

6、或不對中故障造成的殼體變形常會引起氣隙變化。（3）轉子。斷裂的轉子條或短路環，轉子條與短路環間接觸不良，或者短路的轉子鐵芯均產生1X轉速頻率的大振動及其兩側極通過頻率邊帶。此外，還可產生二、三、四、五倍轉速諧波頻率兩側的極通過頻率邊帶。轉子條通過頻率（即RBPF，等于轉子條數×轉子轉動頻率）及其諧波頻率兩側的2?L邊帶說明轉子條存在松動或脫開情況。轉子條松動和端環間的電弧常顯示出很高幅值的 2RBPF且伴隨2?L邊帶，但是 1RBPF頻率的振動幅值不增大。（4）電氣相位故障診斷。由于松動或斷裂接頭的相位問題可產生2?L頻率下的較大振動，且兩側伴有13 ?L的邊帶。2?L處的振動幅值隨

7、時間延續將變得更大。偶爾接觸的故障接頭問題尤為嚴重，必須及時處理。（5）轉子熱彎曲故障診斷。電機轉子的熱彎曲主要由電機斷裂轉子條、短路的鐵芯等故障引起，它們在局部產生大量的熱，導致轉子彎曲變形，嚴重者可使轉子與定子碰摩。轉子彎曲將會產生很大的電磁力和不平衡力，生成更多的熱量，使轉子彎曲更為嚴重。轉于熱彎曲時，1X轉速頻率的振動幅值隨時間延長而增大，振幅值受定子電流的影響，振動特征類似于轉子不平衡。熱彎曲故障明顯時，同一轉子的兩側軸承軸向1X相位差以及同側軸承軸向的上與下、左與右的相位差均為180°。2感應電機電氣故障診斷通過對電機定子電流頻譜、磁通頻譜、軸電壓與電流分析可以診斷定子或

8、轉子故障。（1）電流故障診斷? 轉子條。當轉子回路出現故障時，在定子電流頻譜圖上，電源頻率兩側將出現一個邊頻帶（±?P），轉速的波動使電流以電源頻率為中心，在±?P上。下限之間變化。由于電機定子中三次諧波磁通的調制作用，使得轉速和電流波動更加明顯。由基頻與邊頻電流幅值的比值可以推斷斷裂的轉子條數目。轉子條故障的嚴重程度與檢修策略可參考夏洛特聯合技術公司的“電動機電流分析嚴重程度和推薦的修正措施表”。氣隙偏心。氣隙偏心往往會造成振動值超限、定于與轉子碰擦等故障。氣隙偏心分為靜態偏心和動態偏心兩種。靜態偏心是由定子鐵芯的橢圓度或裝配不正確造成的；動態偏心是由轉軸彎曲、軸頸橢圓、

9、臨界轉速時的機械共振及軸承磨損等造成。氣隙偏心在定子電流中以諧波形式反映出來，因此其特征頻譜成分可以通過檢測電流頻譜獲得。氣隙偏心特征頻率可依照下列公式計算式中： 為任意整數，靜偏心時， =0；動偏心時， =1、2、3。 為任一整數；s為轉差率，s=1-（n·P）（60·?1），n為電機轉速（rmin），P為電機磁極對數； 為奇整數，取1，3，5。根據特征頻率分量大小和變化情況，就可以確定轉子在氣隙中的動態位移值。（2）磁通故障診斷電機電氣參數的改變將導致轉子或定子線圈磁場的不對稱，并反映在軸向電磁頻譜中。轉子條的狀態可通過分析電源頻率兩側的極通過頻率邊帶得到。從磁通頻譜的

10、低頻可發現電源電壓不平衡、匝間短路等故障。電源電壓不平衡分析是對比其特征頻率的變化情況；匝間短路是通過對比電源頻率兩側轉速頻率邊帶的振幅變化確定的。磁通頻譜的高頻分析可以發現轉子條或定子槽問題，具體而言是分析其通過頻率的邊帶族變化情況。（3）軸電壓及電流故障診斷轉軸兩端對地的電位差為軸電壓，軸電壓較高往往與電機設計、制造缺陷，各種故障及非正常的電源條件有關。因此，對軸電壓的檢測和分析能發現電機存在的缺陷，并可監視電機鐵芯和繞組的劣化過程，避免軸電壓擊穿軸承油膜，在電機軸頸和軸瓦表面電弧放電而產生蝕點，破壞軸頸和軸瓦的配合。二、實例分析1電機轉子條斷裂和端環裂紋故障診斷某立式凝結泵是將凝汽器集水

11、井內凝結水輸送至國熱系統的關鍵設備，其 500kw鼠籠式電機的頂部軸承處最大振幅為170m，額定負荷時線圈溫度高達? 115，比同負荷下的其它電機線圈溫升高許多。（1）電流分析。圖 1中，電機轉速n=1493r/min，磁極數為4，極通過頻率為0.466Hz和50.40Hz。依據夏洛特聯合技術公司的“電機電流分析嚴重程度和推薦的修正措施表”，?L?P=3.11<<32，可以判斷該電機端環存在裂紋或轉子條斷裂情況。（2）磁通頻譜分析。圖2中，電源頻率兩邊出現了電機的極通過頻率，基點磁通值為? 110dB，?L?P=2.2<<32，因此可以判斷轉子條或端環存在裂紋或斷裂等嚴

12、重故障。（3）振動頻譜分析。圖3中，2X兩邊出現多族極通過頻率邊帶，1X、3X5X頻率兩側也出現了極通過頻率邊帶，因此可以判斷電機轉子條或端環存在裂紋或斷裂等嚴重故障。電機前軸瓦損壞的原因解-電機使用常識資料我廠空分裝置采用的空壓機是兩列四級活塞式壓縮機，在一次壓縮機停機消缺中，鑒于幾天前電機軸瓦潤滑油壓力比以往略有上升，達到了結.05MPa（正常為0.0250.04MPa），為查明原因，對電機軸瓦進行檢查發現，前軸上瓦有一層黑色巴氏合金脫落層，下瓦瓦面發黑，潤滑油有糊味，上瓦潤滑油孔被巴氏合金堵住；后軸瓦完好無損。以下是對此次故障的原因分析及處理過程。一、電機軸瓦潤滑方式的改變電機軸承原用甩

13、油環潤滑。但由于電機轉速不高，甩油環太重，使用中存在油環轉動不靈活、甚至卡住。為此我們對潤滑方式進行了了改進，在上瓦座上鉆一通孔，增加一小油泵，分別對前后軸瓦進行強制潤滑，采用并聯方式。二、故障原因分析檢查時，把上瓦黑色巴氏合金脫落層揭掉，露出的巴氏合金面平整光潔，顏色發亮，測脫落層厚約3mm。檢查下瓦，瓦面發黑，巴氏合金層厚度約2.5mm，由此可推斷出軸瓦損壞的過程；下瓦由于某些原因是高溫下熔化，液態的合金被轉軸帶向上瓦后被潤滑油冷卻，在上瓦面上堆積，形成黑的巴氏合金脫落層，并將油孔堵住。看來下瓦高溫是成因。進一步分析認為，下瓦超載是升溫的原因。在下瓦超載時，油膜被破壞，軸與瓦面金屬接觸，巴

14、氏合金在干摩擦高溫下熔化。檢查電機與壓縮機聯軸器的對中情況時發現電機靠背輪比壓縮機曲軸靠背輪高出0.6mm以上。但在上次檢修找中時，電機略低，說明壓縮機下沉。在兩個月前，維護人員巡檢時發現壓縮機機身有震顫，緊固地腳螺栓，可以緊動即說明問題。由上述情況可判斷此次故障是由壓縮機曲軸箱微量下沉引起，曲軸比電機軸低，對電機軸施加一向下的力，造成電機前軸下瓦超載。三、故障處理情況1.更換電機前瓦。2.軸瓦調整好后，機組聯軸器對中找正，要求端面和外圓跳動均控制在0.05mm以內。3.軸瓦裝配前，對軸承箱內及潤滑油路進行了徹底清洗，確保沒有殘留物。故障處理完后，電機啟動，運行正常。三相電機改單相的方法-電機

15、使用常識資料轉自維修吧- 三相電機改單相使用大家談 我是一名農村家電維修人員。一些工業上用的三相異步電機流入農村，功率從幾百瓦到上千瓦不等。由于大部分農家沒有三相電，不能直接使用。本人按照一些書上介紹的方法，試改了幾個，但效果不理想，改造后出現了以下問題：(1)帶載能力變差，不如三相使用時有勁。 (2)發熱快，且不易啟動。 (3)在機外設離心開關，使用時極不方便，能否將其取消，從別的方面改進。 (4)所配電容器易損。有沒有一種比較簡單的方法計算工作電容和啟動電容的容量。 (5)請問3kw以上的三相異步機能否改作單相電機使用?怎樣改最簡便實用。  1單相異步電機較同容量的三相異步電機體

16、積大，運行性能差，所以我國現在只做小容量的單相異步電機，現有產品功率從幾瓦到13kW左右。考慮到改接后電機的安全、經濟運行及性價比后，原則上我們可以把1kW及以下三相異步電機改為單相電容運轉式異步電機，把1175kW三相異步電機改為單相電容啟動與運轉異步電機。 21kW及以下三相異步電機改接時，應該選用正品油浸式金屬膜紙介電容做附加電容，電容的耐壓必須選取450V以上。電容量按C=146In選取，式中In為三相異步電機額定電流，算出數值后取整數，再尋找相適應的電容即可。 31kW及以下電機接線方法如圖l所示。原電機接線盒內“Y”型接法連片不動，把選好的電容C并接在Ul和V1之間，把零線接在Ul

17、端，火線接在wl端即可；如電機反轉，則接在wl端的相線不動，把原先接在u1端的零線改接在Vl端，即可改變電機轉向。 41175kW之間的三相異步電機改接時，也應該選用正品的油浸式金屬膜紙介電容器做啟動運轉電容。電容器的耐壓Uc=22Un選取，Un為三相電機額定電壓，運轉電容Cp=1600*（In/Un）；啟動電容CN=(23)CP。 以上式中：Uc表示啟動、運轉電容的兩端所承受的電壓，Cp表示運行電容器，Cn表示啟動電容，In表示三相異步電機額定電流，Un表示三相異步電機額定電壓。 511-75kW電機的接線方法如圖2所示。將原電機接線盒內的連片全部拆除，用156mm2塑銅線做特制聯片。分別把

18、W2、V2端子，U2和W1端子相連接，相線直接接在W1端，零線接在U1端，運行電容Cp跨接在U1和V1端，啟動電容Cn和速度繼電器的常閉觸點Sr串聯后接在U1和V1端即可。如電機反轉，則W1端接相線不動，把原接在u1端的零線改接在Vl端，即可改變電機的轉向。 6圖1、圖2中，Qs為空氣開關，型號為DZ520系列或其他，空氣開關的熱脫機動作額定電流按電機額定電流選取。FU為熔斷器，型號為RLl15系列，熔體電流按該電機額定電流的25-3倍選取。如果電機啟動頻繁，或者啟動時間長，則空氣開關熔體選擇應適當加大一點，但不宜過大。圖2中Sr為速度繼電器的常閉觸點，當電機轉速達到額定值的7580時，其斷開

19、。 7最后需要注意的是，改接后的電機輸出功率只能達到原來三相運行時的60，且啟動力矩小，不宜滿負荷啟動。文中如有不妥之處，請同行高手批評斧正。  筆者專職從事電動機的維修工作，現將20年的工作經驗，匯編如下。 方案：配加電容 如圖2所示，可使電機功率達到原來的55以上。電容Cl的容量計算公式：  Cl=1950In/Un·cosQ 式中：In為電機額定電流，單位為“A”。Un為電機額定電壓，單位為“V”。cosQ為功率因數，取0507。電容c2的容量公式：C2=(14)C1。 方案3：改進型 這種方法可提高電機的功率，如圖3所示，電容Cl、C2的容量同上，C3=2

20、Cl，R=025UI。 方案4：加電感電容法 如圖4，采用一只電感L和一只電容C從單相電源獲取三相對稱電壓，電機應按三角形連接，并注意L的載流量及C的耐壓。當電機為22kW時，C可取254uF，L可取78mH。 方案5：用電子元件代替開關K(QA) 對于功率為23kW的三相電動機，移相電容的容量需達到200300uF或更大，由于要求其耐壓高，使電容的體積大、價格高。電路實際是一個雙向電子開關。實驗證明，當電動機繞組為三角形連接時，若旋轉速度不超過1500轉分，啟動裝置能有效地與之配合工作。 注：(1)方案2、3、4中的電容要選紙介油浸電容或金屬化電容等無極性電容器。耐壓最好是600V以上的。(

21、2)方案2、3、4中，如電機轉速太快，可加大負荷，或減小容量；如太慢，可減輕負荷，或增大容量，必須經多次試驗調整。(3)改后的功率明顯比原機小，在使用時必須留有余量。(4)由于農村電網線路質量差，電線線徑偏細，或接頭多。在電機工作時，請測量電機蓋內接線柱的電壓，如低于200V，必須查明線路。否則電機發熱嚴重，也易損壞電容，以及電機無力。 以上是我們的經驗。愿共同交流，相互提高。 三相異步電動機(380V)改接在220V單相電源中使用最簡便方法有兩種：一是電容移相法；二是電感電容移相法。問題中提到的發熱快、電容易損是改接方法錯誤或所用電容不合適而造成的。下面分別介紹： 1電容移相法  

22、(1)如果三相電機屬“Y”形接法，改接方法見圖1。所用電容C的容量C=2800IU(uF)，式中：I是原電機額定電流，單位“A”；U是現單相電源電壓,單位“V”，通常取220。屯容器耐壓應為（根2*U）以上，通常取400V。 (2)如果三相電機屬“”形接法，改接方法見圖2。也就是將三角形頂點的兩個接線端焊開，串入一個工作電容CW，同時再并聯一個啟動電容CS。其中CW的容量為CW=I×10 6次方(440*314)(uF)，I仍為原電機額定工作電流，單位“A”，CS的容量為CS=(3236)CW，兩電容耐壓均要求在450V以上。圖2中K2為外設離心開關，也可用10的彩電消磁電阻代替，但

23、啟動力矩稍小。 2電感電容移相法 此法適用于3kW以上三相電機。 (1)若三相電機屬“Y”形接法，可按圖3接入一個電抗器，電抗器的電感量L=15U（2次方）2f-sin(60度-)，單位“毫亨”。式中u為單相電源電壓，一般為220V；f為市電頻率，一般為50Hz；為電動機額定負載時的功率因數角。 (2)若三相電機屬“”形接法，可按圖4接入電抗器和電容器。電抗器電感量選取公式同上，但工作電容CW=S sin(60度+)×10的6次方(15 x2fU2次方)(uF)；CS=(3236)CW。式中，S電動機原額定視在功率，單位“W”；f、U的意義同上。 有必要指出，上述方法中各電容器一定要

24、選交流油浸電容器。三相電機改接成單相運行后，輸出功率將降為原來的70以下。 近年來，從城鎮廠礦退役的電動機，因價格便宜，陸續流入農村。但由于農戶家中普遍只有單相電源要使用三相電動機帶動機械設備就顯得十分不便。且又存在三相電動機改制單相電動機成功率不高的問題。本人只是出于業余愛好，想對家電維修今年第5期46頁征答中的問題，逐一與廣大同行及這位征答先生共同討論，限于本人經驗少，水平低，煩請各位同行對于文中的不妥之處，予以指正，在此順表謝意。  一、問題的討論 征答問題四是三相電動機改為單相電動機普遍存在的一個問題。  對于第一個小問題(問題原文略，以下同樣)，這是必然性的問題。

25、即便是成品的單相電動機，其帶動負載的性能較功率相近的三相電動機也要差一些。這就好比三個年輕力壯的小伙子，共同負擔100公斤的負載每人只平均負擔3333公斤；如果減去兩個人，由一個負擔，則這個人就顯得“勁”小了(其實不是這個人“勁”小，而是這個負載對于一個人來說，量加重了)。因為你把“三相”電動機改成了“單相”電動機，“勁小”是很必然的事情。 由于單相電動機使用方便，構造也較簡單，但效率和功率因數低，所以這種電動機僅僅適用于功率要求不大的機械設備上，如手電鉆、鼓風機、電風扇等。 第二個小問題。如果將改造后或成品單相電動機應用于三相電動機的配套機械，當負載量未減時，那么發熱快就是必然的。因為這時對

26、這臺單相電動機來說，是負載加重了。應當減小負載量的三分之一甚至二分之一。 當減輕負載后，若啟動不易和發熱的問題仍無改善，則表明起動所用的電容或電阻(或啟動繞組)參數與實際不合，可調換數值不等的電阻或電容一試，一般就能解決問題。如果問題仍無法得到解決，則應增加啟動繞組圈數。這一步改造很麻煩，需要根據電動機功率計算出啟動繞組的圈數和線徑。還必須拆掉原繞組。這是很不合算的。而且其計算過程復雜，限于篇幅。讀者可參閱有關書刊，這里就不贅述了。 第三個小問題，這里給出河北人民出版社1972年版農村電工教材(上冊、以下稱教材)中如圖1所示的三種改進電路。其中圖1(a)、(b)為帶離心開關形式的；(c)為不帶

27、離心開關形式的。如果這位先生未采用這種改造電路形式，不妨一試效果。 第四個小問題。關于所配電容易損首先應考慮電容器的耐壓是否大于15倍(包括15倍)以上的額定電壓：其次是容量是否太小(因為啟動電流較大)，這要由試驗決定。實際中還沒有總結出計算啟動、工作電容的簡便公式。表1給出上述教材中的“單相電動機啟動電容和工作電容范圍參考表”供參考。電機常見故障原因分析及解決辦法-電機使用常識資料電機繞組局部燒毀的原因及對策 1由于電機本身密封不良，加之環境跑冒滴漏，使電機內部進水或進入其它帶有腐蝕性液體或氣體，電機繞組絕緣受到浸蝕，最嚴重部位或絕緣最薄弱點發生一點對地、相間短路或匝間短路現象，從而導致電機

28、繞組局部燒壞。 內容是電 一 族網收集于網絡 相應對策：盡量消除工藝和機械設備的跑冒滴漏現象；檢修時注意搞好電機的每個部位的密封，例如在接線盒等處涂少量704密封膠，在螺栓上涂抹油脂，如電機暴漏在易侵入液體和污物的地方應做保護罩；對在此環境中運行的電機要縮短小修和中修周期，嚴重時要及時進行中修。 2由于軸承損壞，軸彎曲等原因致使定、轉子磨擦（俗稱掃膛）引起鐵心溫度急劇上升，燒毀槽絕緣、匝間絕緣，從面造成繞組匝間短路或對地“放炮”。嚴重時會使定子鐵心倒槽、錯位、轉軸磨損、端蓋報廢等。軸承損壞一般由下列原因造成：軸承裝配不當，如冷裝時不均勻敲擊軸承內圈使軸受到磨損，導致軸承內圈與軸承配合失去過盈量

29、或過盈量變小，出現跑內圈現象，裝電機端蓋時不均勻敲擊導致端蓋軸承室與軸承外圈配合過松出現跑外圈現象。無論跑內圈還是跑外圈均會引起軸承運行溫升急劇上升以致燒毀，特別是跑內圈故障會造成轉軸嚴重磨損和彎曲。但間斷性跑外圈一般情況下不會造成軸承溫度急劇上升，只要軸承完好，允許間斷性跑外圈現象存在。軸承腔內未清洗干凈或所加油脂不干凈。例如軸承保持架內的微小剛性物質未徹底清理干凈，運行時軸承滾道受損引起溫升過高燒毀軸承。軸承重新更換加工，電機端蓋嵌套后過盈量大或橢圓度超標引起軸承滾珠游隙過小或不均勻導致軸承運行時磨擦力增加，溫度急劇上升直至燒毀。由于定、轉子鐵心軸向錯位或重新對轉軸機加工后精度不夠，致使軸承內、外圈不在一個切面上而引起軸承運行“吃別勁”后