GB10068.1-88旋转电机振动测定方法及限值振动测定方法
电机振动噪音的原因及解决措施
电机振动噪音的原因及解决措施 电机振动噪音的原因及解决措施一般评估电动机的品质除了运转时之各特性外，以人之五感判断电机振动及电机振动噪音的情形较多。而电动机产生的电机振动电机振动噪音，主要有： 1、机械电机振动电机振动噪音，为转子的不平衡重量，产生相当转数的电机振动。 2、电动机轴承的转动，正常的情形产生自然音，精密小型电动机或高速电动机情形以外，几乎不会有问题。但轴承自然的电机振动与电动机构成部材料的共振，轴承的轴方向弹簧常数使转子的轴方向电机振动，润滑不良产生摩擦音等问题产生。 3、电刷滑动，具有电刷的DC电动机或整流子电动机，会产生电刷的电机振动噪音。 4、流体电机振动噪音，风扇或转子引起通风电机振动噪音对电动机很难避免，很多情形左右电动机整体的电机振动噪音，除风扇的叶片或铁心的齿引起气笛音外，也有必要注意通风上的共鸣。 5、电磁的电机振动噪音，为磁路的不平衡或不平衡磁力及气隙的电磁力波产生之电机振动噪音，又磁通密度饱和或气隙偏心引起磁的电机振动噪音。一、机械性电机振动的产生原因与对策 1、转子的不平衡电机振动 A、原因： ·制造时的残留不平衡。
·长期间运转产生尘埃的多量附着。 ·运转时热应力引起轴弯曲。 ·转子配件的热位移引起不平衡载重。 ·转子配件的离心力引起变形或偏心。 ·外力（皮带、齿轮、直结不良等）引起轴弯曲。 ·轴承的装置不良（轴的精度或锁紧）引起轴弯曲或轴承的内部变形。 B、对策： ·抑制转子不平衡量。 ·维护到容许不平衡量以内。 ·轴与铁心过度紧配的改善。 ·对热膨胀的异方性，设计改善。 ·强度设计或装配的改善。 ·轴强度设计的修正，轴联结器的种类变更以及直结对中心的修正。 ·轴承端面与轴附段部或锁紧螺帽的防止偏靠。 2、轴承之异常电机振动与电机振动噪音 A、原因： ·轴承内部的伤。 ·轴承的轴方向异常电机振动，轴方向弹簧常数与转子质量组成电机振动系统的激振。
电动机振动标准
1毫米=1000μm（微米）=100丝 一毫米等于100丝啊辅机振动是用转速分类的，一般1500转以上的不大于5丝，1500到1000转的不大于8.25丝，750到1000转的不大于10丝，750转以下的不大于12.5丝。大致如此。 振动的范围是由各厂自己定还是有国标？生产厂家应该是根据国标来做的吧，可是我们厂的标准为什么和二楼的不同呢？我厂的是30005；15008.5；100010；75012 3000rpm的转机振动不超过6丝，0.05mm=50微米 1500rpm的转机振动不超过10丝，0.085mm=85微米 1000rpm的转机振动不超过13丝，0.100mm=100微米 750rpm的转机振动不超过16丝。0.12mm=120微米 我厂的是7500rpm,40um.3000rpm,50um.1500rpm,85um.1000rpm,100um.小于750rpm,120um. 振动的测量一般测量其振动的峰峰值（即是振动的位移量），单位mm（或者是um，1mm＝1000um＝100丝） 一般，我们编写电厂运行和检修规程时，设备振动标准目前抄自“中华人民共和国电力行业标准DL5011-92《电力建设施工及验收技术规范（汽轮机组篇）》（1992-06-23发布 1993-10-01实 施）。 1）水泵和一般附属机械见第9.2.13条的表9.2.13“附属机械轴承振动（双振幅）标准”
2）汽轮机发电机组： 9.9.3 汽轮机从开始冲动转子至达到额定转速，一般应按下列规定执行： （8）汽轮机在启动过程中如发生异常振动，以及大型机组低于一阶临界转速时轴承双振幅振动值超过0.04mm时，应立即紧急停机，进行连续盘车，测量大轴晃动的变化，并找出原因，禁止 降速暖机。 （9）汽轮发电机组通过临界转速时应平稳迅速，各轴承的振动值应符合制造厂规定，一般双振 幅不应超过0.10mm，不得任意硬闯临界转速。 （10）汽轮机稳定在额定转速时，各轴承的振动值不得超过制造厂的规定，主轴承的双振幅值应不大于0.03mm；如机组具备符合要求的测轴颈振动装置，则应以轴振为准，引进型机组的轴振值应不大于制造厂的规定（一般为0.125mm报警，0.254mm跳闸），其它国产机组制造厂无规定时，可参照附录N执行，由于各轴承刚度不一样，各轴承振动与轴振无一定比例关系。 9.9.6 汽轮机超速试验应按下列规定执行： （9）严密监视汽轮机转速及各轴承的振动，当任一轴承的振动值较正常运行值突增0.03mm以上 时，应立即紧急停机。 9.9.7 汽轮机组试运行时存在下列情况之一者不得进行超速试验： （2）在额定转速下任一轴承的振动异常时； 9.12.4 汽轮发电机组在带负荷运行时，机组的振动值应符合下列要求： （1）额定转速为3000 r/min的汽轮发电机组，在带负荷试运行时，各主轴承或轴的双振幅振动 值可按本篇第9.9.3条的有关规定执行； （2）发电机和励磁机轴承的轴向振动以不大于0.05mm为宜，超过此值时应研究处理。
电机震动标准
第一章、电动机维护检修规范 1、电动机完好标准 1．1零部件质量 1．1．1外壳完整，无明显缺陷，表面油漆色调一致，铭牌清晰。 1．1．2润滑油脂质量符合要求，油量适当，不漏油。 1．1．3电动机内部无积灰和油污，风道畅通。 1．1．4外壳防护能力或防爆性能良好，既符合电动机出厂标准，又符合周围环境的要求。 1．1．5定转子绕组及铁芯无老化、变色和松动现象，槽楔、端部垫块及绑线齐全紧固。 1．1．6定转子间的间隙符合要求。 1．1．7风扇叶片齐全，角度适合，固定牢固。 1．1．8外壳有良好而明显的接地(接零)线。 1．1．9各部件的螺栓、螺母齐全紧固，正规合适。 1．1．10埋入式温度计齐全，接线完整，测温表计指示正确。 1．1．1l起动装置好用，性能符合电动机要求。 1．1．12通风系统完整，防锈漆无脱落，风道不漏风，风过滤器、风冷却器性能良好，风机运行正常。1．1．13励磁装置运行稳定可靠，直流电压、电流能满足电动机要求。 1．1．14操作盘油漆完好，部件齐全，接线正规，标示明显。 1．1．15保护、测量、信号、操作装置齐全，指示正确，动作灵活可靠。 1．1．16电动机基础完整无缺。 1．1．17 电源线路接线正确牢固，相序标志分明，电缆外皮有良好的接地(接零)线。
1．2运行状况 1．2．1在额定电压下运行，能达到铭牌数据要求，各部位温升不超过表1所列允许值。 表1 电动机的最高允许温升(环境温度为40~C时) ℃ 绝缘等级 A级绝缘 E级绝缘 B级绝缘 F级绝缘 H级绝缘 测量方法温度计法电阻法温度计法电阻法温度计法电阻法温度计法电阻法温度计法电阻法 与绕组接触的铁芯及其他部件 60 —— 75 —— 80 —— 100 —— 125 —— 集电环或整流子 60 —— 70 —— 80 —— 90 —— 100 —— 滑动轴承 40 —— 40 —— 40 —— 40 —— 40 —— 滚动轴承 55 —— 55 —— 55 —— 55 —— 55 —— 电动机绕组 50 60 65 75 70 80 85 100 105 125 1．2．2电动机的振动值（两倍振幅值），一般应不大于表2的规定。对于Y系列电动机，空载振动、速度的有效值应不超过表3所列数据。 表2电动机的允许振动值 转速，r／min 3000 2000 1500 1000 750及以下 两倍振幅值，mm 表3 Y系列电动机空载振动、速度允许值 安装方式弹性刚性 轴中心高H，mm 56≤H≤132 132≤H≤225 225≤H≤400 400≤H≤630 转数n,r／min 600≤n≤1800 1800 改善无刷电机电磁力矩产生的振动和噪声 1、斜槽：使铁心槽斜置、使磁钢或充磁呈倾斜状； 2、减小磁极间隙变化：对铁心磁极的端部进行直线或者圆弧状切割，使间隙尽量变宽； 3、使磁感应正弦波化：采用中间厚两边薄鱼糕状磁钢，使充磁波形正弦波化。磁钢极向异性化。 4、磁极的宽度和间隔变化：改变铁心极或者磁钢极幅度和间隔，使端部的影响平均化； 5、高频化：增加沟数，提高变化频率，使影响程度减小； 插入辅助沟、抵消槽的影响：绕线槽会造成磁场能量的变化，用插入辅助沟的方法来抵消这种影响； 6、槽和磁极相互配合：选择磁场能量变化少的槽数和磁极数； 7、铁心平滑化：如果采用无槽的空心绕线，从原理上讲可以彻底清除磁反应力矩。 控制器造成（控制器为正弦波驱动） 1、位置检测器的局限性：这主要归于数字轴编码器所提供 的位置信息有限分辨率。因为编码器是一个比较昂贵的部件，这就需要使用可能的最低方案来减少成本。一些运行要求可能需要使用特定种类的编码器，比如霍尔效应类型，它仅能提供比较低的分辨率。这样，这种局限性可能很容易变成永磁驱动系统的量化错误的主要来源，相对于诸如和有限CPU字长及A/D转换器的分辨率等量化错误，它会产生一个更大的转矩波动； 2、计算的错误：这主要归于有限的CPU字长。CPU字长在 变量和参数控制中会引起离散化的错误。另外，逻辑控制中的计算使得上面的错误得以传输和积累。最后结果会使控制电压或电流偏离理想的正弦值，从而导致转矩波动。 3、非完美的电流检测：理想的电流检测器一般是不存在 的，所有电流检测器都有固有的偏差并会产生偏离错误。因为磁场定位控建立在电流反馈，所以任何的电流检测错误都会直接影响转矩的性能。定量分析这种影响五一会对启动器的设计带来很大的益处。 PWM开关：这 主要是因为使用一个PWM逆变器来产生正弦波形的局限性。由PWM开 关产生的电流会有一个和开关频率相应的高频纹波。高频纹波电流和 电动机运行中异常振动产生的原因及处理方法 发表时间：2019-06-26T11:06:22.963Z 来源：《电力设备》2019年第4期作者：赛里曼•赵玉霞杨鹏马金鹏[导读] 摘要：电动机是把电能转换成机械能的一种设备。（独山子石化公司供水供电公司炼油电修车间 833699）摘要：电动机是把电能转换成机械能的一种设备。它是利用通电线圈产生旋转磁场并作用于转子形成磁电动力旋转扭矩。电动机在运行中会出现不同程度不同类型的振动，在规定数值允许范围内的振动一般不会造成电动机故障，明显的异常的振动可能会造成电动机故障进而造成生产中断停车，所以判断电动机振动产生的原因并及时排除异常振动就显得尤为必要。 关键词：引线；发热故障；处理引言我们知道电动机产生不正常的振动和异常音响主要有电磁和机械两方面的原因，电磁和机械振动异常又有集中不同情况，所以说先要正确区分振动产生的实际原因，才能够做到准确无误排除异常情况。 1、电动机异常振动产生的原因 1.1电磁原因电磁原因主要有以下两个方面，比较容易区分和处理。（1）若定、转子绕组发生短路故障、转子断条时电动机会发出时高时低的嗡嗡声响，并且电动机机身的振动较为明显。（2）正常运行的电动机突然出现转速明显下降，振动异常并有低沉的吼叫声，主要是三相电流不平衡、负载过重、电源缺相等原因。 1.2机械原因电动机在运行中产生机械振动的情况比较常见，且状况复杂多变，是电动机维护中需要重点关注，重点解决的，主要有以下几个方面。 机泵之间联轴器损坏或连接不良，联轴器找中心不准，负载机械不平衡，系统共振等。电动机定、转子相擦，电动机产生剧烈的振动并且伴有不均匀的碰擦声。地脚螺丝松动或基础不牢固，电动机运行时产生不正常的振动，冬夏季温差较大的地区在极冷和极热天气变换时较容易出现。轴承润滑不良使电动机轴承室内发出异常声音并产生振动。轴承安装不当产生的异常振动和声响。 2、电动机异常振动的处理方法 2.1电气原因的排除（1）先测定三相直流电阻是否平衡，如不平衡，则说明电机定子绕组有烧损或匝间短路现象，基本上需要重新下线处理，例如图1、2所示。 图1 图2以上两图是比较常见的匝间短路和相间短路的情况，定子线圈已经无法继续使用，需要重新下线，处理后进行试验合格使用。测定电动机是否过负荷运行，若因过负荷造成的振动异常，则降低负荷，以保证电动机良好的运转状态。 2.2 机械原因产生的振动处理方法利用状态监测手段，准确监测并对监测数值进行分析，观察电动机运行时的振动趋势和振动频谱，根据不同的频谱表现来判处理不同的电动机振动情况，如下图3、4、5所示，不同的原因产生的振动频谱有所区别。 图3 3482 电机的振动等级 通用振动标准-按轴承振幅的评定标准 按轴承振幅的评定标准 1969年国际电工委员会(IEC)推荐了汽轮发电机组的振动标准，如表1所示（峰－峰值，μm）。原水电部规定的评定汽轮发电机组等级与IEC标准基本相符，如表2所示（峰－峰值）。 表1 IEC振动标准 转速（r/min）1000 1500 1800 3000 3600 6000 12000 在轴承上测量75 50 42 25 21 12 6 在轴上测量150 100 84 50 42 25 12 表2 振动标准 转速（r/min）优良合格 1500 30 50 70 3000 20 30 50 按轴承振动烈度的评定标准 国际标准化组织ISO曾颁布了一系列振动标准，作为机器质量评定的依据。现将有关标准介绍如下： ⑴ISO2372/1： 该标准于1974年正式颁布，适用于工作转速为600~12000r/min，在轴承盖上振动频率在10~1000Hz范围内的机器振动烈度的等级评定。它将机器分成四类： Ⅰ类为固定的小机器或固定在整机上的小电机，功率小于15KW。 Ⅱ类为没有专用基础的中型机器，功率为15~75KW。刚性安装在专用基础上功率小于300KW的机器。 Ⅲ类为刚性或重型基础上的大型旋转机械，如透平发电机组。 Ⅳ类为轻型结构基础上的大型旋转机械，如透平发电机组。 每类机器都有A，B，C，D四个品质级。各类机器同样的品质级所对应的振动烈度范围是有些差别的，见表3。四个品质段的含意如下： 表3 ISO2372推荐的各类机器的振动评定标准 振动烈度分级范围各类机器的级别 振动烈度（mm/s）分贝（db）Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类Ⅳ类 0.18-0.28 85-89 A A A A 0.28-0.45 89-93 A A A A 0.45-0.71 93-97 A A A A 0.71-1.12 97-101 B A A A 1.12-1.8 101-105 B B A A 1.8- 2.8 105-109 C B B A 2.8-4.5 109-113 C C B B 4.5-7.1 113-117 D C C B 7.1-11.2 117-121 D D C C 11.2-18 121-125 D D D C 18-28 125-129 D D D D 28-45 129-133 D D D D 45-71 133-139 D D D D A级：优良，振动在良好限值以下，认为振动状态良好。 B级：合格，振动在良好限值和报警值之间，认为机组振动状态是可接受的（合格），可长期运行。 C级：尚合格，振动在报警限值和停机限值之间，机组可短期运行，但必须加强监测并采取 电机振动的原因 电机振动的原因很多，也很复杂。8极以上大极数电机不会因为电机制造质量问题引起振动。振动常见于2--6极电机，GB10068-2000，《旋转电机振动限值及测试方法》规定了在刚性基础上不同中心高电机的振动限值、测量方法及刚性基础的判定标准，依据此标准可以判断电机是否符合标准。 电动机振动的危害 电动机产生振动，会使绕组绝缘和轴承寿命缩短，影响滑动轴承的正常润滑，振动力促使绝缘缝隙扩大，使外界粉尘和水分入侵其中，造成绝缘电阻降低和泄露电流增大，甚至形成绝缘击穿等事故。另外，电动机产生振动，又容易使冷却器水管振裂，焊接点振开，同时会造成负载机械的损伤，降低工件精度，会造成所有遭到振动的机械部分的疲劳，会使地脚螺丝松动或断掉，电动机又会造成碳刷和滑环的异常磨损，甚至会出现严重刷火而烧毁集电环绝缘，电动机将产生很大噪音，这种情况一般在直流电机中也时有发生。 电动机振动的十个原因 1.转子、耦合器、联轴器、传动轮（制动轮）不平衡引起的。 2.铁心支架松动，斜键、销钉失效松动，转子绑扎不紧都会造成转动部分不平衡。 3.联动部分轴系不对中，中心线不重合，定心不正确。这种故障产生的原因主要是安装过程中，对中不良、安装不当造成的。 4.联动部分中心线在冷态时是重合一致的，但运行一段时间后由于转子支点，基础等变形，中心线又被破坏，因而产生振动。 5.与电机相联的齿轮、联轴器有故障，齿轮咬合不良，轮齿磨损严重，对轮润滑不良，联轴器歪斜、错位，齿式联轴器齿形、齿距不对、间隙过大或磨损严重，都会造成一定的振动。 6.电机本身结构的缺陷，轴颈椭圆，转轴弯曲，轴与轴瓦间间隙过大或过小，轴承座、基础板、地基的某部分乃至整个电机安装基础的刚度不够。 7.安装的问题，电机与基础板之间固定不牢，底脚螺栓松动，轴承座与基础板之间松动等。 8.轴与轴瓦间间隙过大或过小不仅可以造成振动还可使轴瓦的润滑和温度产生异常。 9.电机拖动的负载传导振动，比如说电机拖动的风机、水泵振动，引起电机振动。 编订：__________________ 单位：__________________ 时间：__________________ 电机振动噪音的原因及解决措施(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑 文件编号：KG-AO-7734-93 电机振动噪音的原因及解决措施(正 式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 电机振动噪音的原因及解决措施一般评估电动机的品质除了运转时之各特性外，以人之五感判断电机振动及电机振动噪音的情形较多。而电动机产生的电机振动电机振动噪音，主要有： 1、机械电机振动电机振动噪音，为转子的不平衡重量，产生相当转数的电机振动。 2、电动机轴承的转动，正常的情形产生自然音，精密小型电动机或高速电动机情形以外，几乎不会有问题。但轴承自然的电机振动与电动机构成部材料的共振，轴承的轴方向弹簧常数使转子的轴方向电机振动，润滑不良产生摩擦音等问题产生。 3、电刷滑动，具有电刷的DC电动机或整流子电动机，会产生电刷的电机振动噪音。 4、流体电机振动噪音，风扇或转子引起通风电机振动噪音对电动机很难避免，很多情形左右电动机整体的电机振动噪音，除风扇的叶片或铁心的齿引起气笛音外，也有必要注意通风上的共鸣。 5、电磁的电机振动噪音，为磁路的不平衡或不平衡磁力及气隙的电磁力波产生之电机振动噪音，又磁通密度饱和或气隙偏心引起磁的电机振动噪音。一、机械性电机振动的产生原因与对策 1、转子的不平衡电机振动 A、原因： ·制造时的残留不平衡。 ·长期间运转产生尘埃的多量附着。 ·运转时热应力引起轴弯曲。 ·转子配件的热位移引起不平衡载重。 ·转子配件的离心力引起变形或偏心。 ·外力（皮带、齿轮、直结不良等）引起轴弯曲。 ·轴承的装置不良（轴的精度或锁紧）引起轴弯曲或轴承的内部变形。 中华人民共和国国家标准 旋转电机振动测定方法及限值 GB 10068.1-88 振动测定方法代替GB 2807-81 Measurement evaluation and limits of the vibration severity of rotating electrical machinery Measurement of mechanical vibration 中华人民共和国机械电子工业部1988-08-31 批准 1989-07-01实施 本标准参照采用下列国际标准： IEC34—14(1986)《中心高为56mm及以上旋转电机的振动——振动烈度的测量，评定及限值》 ISO2372(1974)《转速从10～200r/s机器的机械振动——评定标准的基础》 ISO2954(1975)《往复式和旋转式机器的机器振动——对测量振动烈度仪器的要求》 ISO3945(1985)《转速从10～200r/s大型旋转式机器的机械振动——在运行地点对振动烈度的测量和评定》 1 主题内容与适用范围 本标准规定了测量电机振动时有关测量仪器精度，试品的安装与测定时的运行状态，测点配置，测量程序及试验报告等要求。 本标准适用于轴中心高为45～630mm、转速为600～3600r/min以及轴中心高为630mm以上、转速为150～3600r/min的单台卧式安装的电机。对立式安装的电机亦可参照执行，但应在该电机的标准中规定具体要求。 注：无底脚电机、上脚式电机或任何立式电机，是以同一机座带底脚卧式电机(IMB3) 的中心高作为其中心高。 2 引用标准 GB2298 机械振动冲击名词术语 3 测量值 对转速为600～3600r/min的电机，稳态运行时采用振动速度有效值表示，其单位为mm/s；对转速低于600r/min的电机，则采用位移振幅值(双幅值)表示，其单位为mm。 4 测量仪器 4.1 仪器的检定 仪器应经过国家计量部门定期检定，检定范围包括测量系统的各个单元(传感器、振动测量仪等)。 4.2 仪器要求 a.仪器的频率响应范围应为10～1000Hz(或到15000Hz)。在此频率范围内的相对灵敏度以80Hz的相对灵敏度为基准，其他频率的相对灵敏度应在基准灵敏度的+10%～-20%的范围以内，测量误差应不超过±10%； 电机振动噪音的原因及 解决措施 集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289- 电机振动噪音的原因及解决措施电机振动噪音的原因及解决措施一般评估电动机的品质除了运转时之各特性外，以人之五感判断电机振动及电机振动噪音的情形较多。而电动机产生的电机振动电机振动噪音，主要有： 1、机械电机振动电机振动噪音，为转子的不平衡重量，产生相当转数的电机振动。 2、电动机轴承的转动，正常的情形产生自然音，精密小型电动机或高速电动机情形以外，几乎不会有问题。但轴承自然的电机振动与电动机构成部材料的共振，轴承的轴方向弹簧常数使转子的轴方向电机振动，润滑不良产生摩擦音等问题产生。 3、电刷滑动，具有电刷的DC电动机或整流子电动机，会产生电刷的电机振动噪音。 4、流体电机振动噪音，风扇或转子引起通风电机振动噪音对电动机很难避免，很多情形左右电动机整体的电机振动噪音，除风扇的叶片或铁心的齿引起气笛音外，也有必要注意通风上的共鸣。 5、电磁的电机振动噪音，为磁路的不平衡或不平衡磁力及气隙的电磁力波产生之电机振动噪音，又磁通密度饱和或气隙偏心引起磁的电机振动噪音。一、机械性电机振动的产生原因与对策 1、转子的不平衡电机振动 A、原因： ·制造时的残留不平衡。 ·长期间运转产生尘埃的多量附着。 ·运转时热应力引起轴弯曲。 ·转子配件的热位移引起不平衡载重。 ·转子配件的离心力引起变形或偏心。 ·外力（皮带、齿轮、直结不良等）引起轴弯曲。 ·轴承的装置不良（轴的精度或锁紧）引起轴弯曲或轴承的内部变形。 B、对策： ·抑制转子不平衡量。 ·维护到容许不平衡量以内。 ·轴与铁心过度紧配的改善。 ·对热膨胀的异方性，设计改善。 ·强度设计或装配的改善。 ·轴强度设计的修正，轴联结器的种类变更以及直结对中心的修正。·轴承端面与轴附段部或锁紧螺帽的防止偏靠。 2、轴承之异常电机振动与电机振动噪音 A、原因： ·轴承内部的伤。 高压电动机振动原因分析及防范措施 王晓丽王飞高勇高利涛 （内蒙古丰镇发电厂，内蒙古丰镇 012100） [摘要]根据在发电厂从事多年电机检修工作的经验，并参考相关理论书籍认真分析总结出了三相异步高压电动机发生振动的原因及其相应的防范措施，可供借鉴。 [关键词]高压电动机；振动；原因分析；防范措施 高压电动机是火电厂的主要电气设备之一，它能否安全可靠运行，直接影响发电厂的安全经济性。目前， 随着机组容量的日趋大型化，高压电动机的振动问题尤为突出，而且规定相当严格精确，据丰镇发电厂不完 全统计，高压电动机因振动值超标停运次数占高压电动机总故障次数的70%左右，当然因高压电动机振动造 成电动机零部件严重损坏甚至电机烧损，被迫停运检修，经济损失则更大。 1 高压电动机振动原因分析 1.1转子不平衡 当转子的重力中心不在转轴的轴线上时，转子便出现不平衡而引起转子振动。即使转子 静平衡再理想，常常还有残余的不平衡，这个残余的不平衡将产生离心力，离心力使转子产生动挠度，在转 子达到额定转速时，动力挠度最大，离心力也达到最大，造成转子剧烈振动。 对于水平转子来说，由于转子风叶重量W的影响（转子铁芯因加工工艺严格，一般不会影响平衡），经 常有一个挠度y，风叶的重心S偏离转轴的距离为e，则风叶重心偏离旋转轴线的距离为y+e，如图1所示： p = m?ɑ (1) ; ɑ=(y+e)?ω2 (2) 则由(1) (2)可以得出： p = m(y+e)?ω2 (3) 式中：p为离心力；m为风叶质量；ω为角速度；ɑ为角加速度。 p = ky (4) 代(3)入(4)得：m(y+e)?ω2 = ky 整理后：y = meω2 /（k - mω2） (5) 分析以上的方程式可知，转子不平衡将产生离心力，离心力会造成转子在转动时变形，即形成振动。 1.2定转子气隙不均匀 当三相异步电动机定转子气隙不均匀时，造成旋转磁通不平衡，进而产生不平衡的电磁力，在该电磁力 的作用下，电动机的转子就会发生振动，气隙不均匀程度越严重振动越大。造成电动机气隙不均匀的因素主 要有定子铁芯的中心轴线与前后轴承室中心轴线不在一条线、端盖偏心或轴承室跑套、轴颈变细、轴承间隙 太大或轴承严重损坏、定子铁芯位移、轴瓦顶部间隙过小或瓦盖紧力过大等。 1.3转子笼条开焊或断裂 高压电动机转子笼条开焊和断裂主要发生在电机启动过程中，笼条所受的应力超过了机械强度。笼条断裂 应力包括热应力、焊接残余应力和交变应力三种。热应力是在电机启动过程中，因启动电流为额定电流的5— 7倍，由此而产生的损耗可使端环和笼条达到200—300℃的高温，从而使端环产生相当大的热变形，使笼条受 中华人民共和国国家标准 电机振动测定方法 GB 2807-81 本标准适用于轴中心"为45毫米至630毫米,转速为600转/分至3600转/分的单台电机,在稳态运行时振动速度(有效值)的测定。 本标准不适用于已安装在使用地点的电机,水轮发电机和微型驱动(直流、同步)电机、微型控制电机。 *对立式电机为电机直径的一半。 1. 测量仪器 1.1 仪器要求:振动速度的测量仪器应符合下列要求: (1)频率响应范围应为10赫兹至1000赫兹(或1000赫兹以上)。在此频率范围内的相对灵敏度以80&127;赫兹的相对灵敏度为基准,其他频率的相对灵敏度应在基准灵敏度的+1 0%至-20%的以内。 (2)测量误差应小于±10%。 1.2 仪器的检定:测量仪器应按有关标准规定定期检定。 2.电机的安装要求 2.1 弹性安装 对轴中心高"为400毫米及以下的电机,应采用弹性安装。此时,弹性悬吊系统的拉伸量或弹性支撑系统的压缩量(&)应符合下式的要求: 式中:&--电机安装后弹性系统的实际变形量,毫米; n--电机的转速,rpm; K--弹性材料线性系数,对乳胶海绵K=0.4; Z--弹性系统被压缩前的自由高度,毫米。 为保证弹性垫受压均匀,被试电机应先置于有足够刚性的过渡板(如硬塑板、层压板)上,然后再置于弹性垫上。电机底脚平面与水平面的轴向倾斜角应不大于5°。弹性支撑系统的总重应不超过电机重量的1/10。 当刚性过渡板会产生附加振动时,允许将电机直接置于弹性垫上。 *对立式电机为电机直径的一半。 2.2 刚性安装 对轴中心高"超过400毫米的电机,应采用刚性安装,此时安装平台、基础和地基三者应刚性联结,如基础有隔振措施或与地基无刚性联结,则基础和安装平台的总重量应大于被试电机重量的10倍,安装平台和基础应不产生附加振动或电机共振。在安装平台上测得的振动速度有效值应小于被测电机 国家标准总局发布 1982年7月1日实施 中华人民共和国第一机械工业部提出 一机部上海电器科学研究所 一机部广州电器科学研究所 哈尔滨大电机研究所起草 最大振动速度有效值的10%。 注:*对立式电机为电机直径的一半。 3.电机在测定时的运行状态 直流伺服电机的速度和位置控制原理是什么？ 运动一般都是三环控制系统，从内到外依次是、速度环和位置环。 1、首先：的输入是速度环PID调节后的输出，我们称为“电流环给定”，然后就是电流环的这个给定和“电流环的反馈”值进行比较，两者的差值在电流环内做PID 调节，然后输出给电机，“电流环的输出”就是电机的每相的。“电流环的反馈”不是的反馈，而是在驱动器内部安装在每相的（磁场感应变为电流电压信号）反馈给电流环的。 2、速度环：速度环的输入就是位置环PID调节后的输出或者位置设定的值，我们称为“速度设定”，这个“速度设定”和“速度环反馈”值进行比较，两者的差值在速度环做PID调节（主要是比例增益和积分处理）后的输出就是上面讲到的“电流环的给定”。速度环的反馈来自于的反馈值再经过“速度”得到的。 3、位置环：位置环的输入就是外部的脉冲（通常情况下，直接写数据到驱动器地址的例外），外部的脉冲经过处理和电子齿轮计算后作为“位置环的设定”，设定和来自反馈的经过偏差计算，算出的数值再经过位置环的PID调节（比例增益调节，无积分环节）后输出，该输出和位置给定的信号的就构成了上面讲的速度环的给定。位置环的反馈也来自于编码器。 编码器安装于尾部，它和电流环没有任何联系，它采样来自于电机的转动而不是电机电流，和电流环的输入、输出、反馈都没有任何联系。而电流环是在驱动器内部形成的，即使没有电机，只要在每相上安装模拟负载（例如）电流环就能形成反馈工作。???? PID各自对差值调节对系统的影响： 1、单独的P（比例）就是将差值进行成比例的运算，它的显着特点就是有差调节。有差的含义就是调节过程结束后，不可能与设定值准确相等，它们之间一定有。增加比例将会有效的减小并增加系统响应，但容易导致系统激烈震荡甚至不稳定。 电机伺服系统离不开对转子位置（或磁场）的检测和初始定位。只有检测到初始转子实际位置后，控制系统才能正常工作。如果不能精确计算出初始转子的位置，电机的起动转矩减弱，出现很大震动，且电机有暂时反向旋转的可能。准确可靠的转子初始位置检测装置（如旋转编码器）是伺服系统正常启动的必要条件。 系统第一次上电时，若检测到起动命令，首先检测U、V、W的电平状态，判断转子位于哪一区间，查表可获得转子磁极的位置，根据U，V，W 相的电平高低的组合就可知道转子的区间范围。 0-60° 60°-120° 120°-180° 180°-240° 240°-320° 320°-360° U 1 1 1 0 0 0-----V 0 0 1 1 1 0-----W 1 0 0 0 1 1 可以利用定时器/计数器配合光电编码器的输出脉冲信号来测量电机的转速。具体的测速方法有M法、T法和M/T法3种。 M/T法的计数值M1和M2,都随着转速的变化而变化，高速时，相当于M法测速，低速时，M2=1，自动进入T法测速，因此M/T法的适用范围大于前两种，是目前应用广泛的一种测速方法。工作中，在固定的T时间内对光电编码器的脉冲计数，在第一个光电编码器上升沿定时器开始定时，同时开始记录光电编码器和时钟脉冲数，定时器定时T时间到，对光电编码器的脉冲停止计数，而在下一个光电编码器的上升沿到来时刻，时钟脉冲才停止记录。采用M/T法既具有M法测速的高速优点，又具有T法测速的低速的优点。 伺服电机中的刚度参数和速度环闭环？怎么互相影响的，本质关系是什么？ 对于多数伺服而言，刚度往往是多个闭环参数配合电机/系统特性的综合作用结果，与闭环增益、内部指令滤波时间常数等有着直接联系。无刷电机振动和噪声
电动机运行中异常振动产生的原因及处理方法
Noise and vibration DC-motor(直流电机噪音及振动)
IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS, VOL. 40, NO. 6, NOVEMBER 2004
Characterization of Noise and Vibration Sources in Interior Permanent-Magnet Brushless DC Motors
Hong-Seok Ko and Kwang-Joon Kim
Abstract—This paper characterizes electromagnetic excitation forces in interior permanent-magnet (IPM) brushless direct current (BLDC) motors and investigates their effects on noise and vibration. First, the electromagnetic excitations are classi?ed into three sources: 1) so-called cogging torque, for which we propose an ef?cient technique of computation that takes into account saturation effects as a function of rotor position; 2) ripples of mutual and reluctance torque, for which we develop an equation to characterize the combination of space harmonics of inductances and ?ux linkages related to permanent magnets and time harmonics of current; and 3) ?uctuation of attractive forces in the radial direction between the stator and rotor, for which we analyze contributions of electric currents as well as permanent magnets by the ?nite-element method. Then, the paper reports on an experimental investigation of in?uences of structural dynamic characteristics such as natural frequencies and mode shapes, as well as electromagnetic excitation forces, on noise and vibration in an IPM motor used in washing machines. Index Terms—Brushless machines, electromagnetic forces, noise, permanent magnet, vibrations.
Fig. 1.
Cross sections of BLDC motors.
I. INTRODUCTION
C
ONVENTIONAL direct current commutator motors with permanent magnets are easy to control and require few semiconductor devices. Yet, they have serious operational problems in association with brushes. For examples, the brushes require regular maintenance and induce noise by friction with the commutators. A solution for these problems is brushless direct current (BLDC) motors. BLDC motors can be classi?ed into two types, as shown in Fig. 1 according to the geometric shape and location of permanent magnets. Compared with surface mounted permanent-magnet (SPM) motors, interior permanent-magnet (IPM) motors have several advantages. One advantage comes from the position of magnets. Because permanent magnets are embedded in the rotor, the IPM motors can be used at higher speeds without debonding of the permanent magnets from the rotor due to the centrifugal forces. Another obvious advantage of the IPM motors is higher ef?ciency. That is, in addition to the mutual torque from the permanent magnets, the IPM motors utilize the reluctance torque generated by the rotor saliency [1].
Manuscript received June 28, 2002; revised June 7, 2004. H.-S. Ko was with the Mechanical Engineering Department, Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST), Daejon 305-701, Korea. He is now with Samsung Electronics Company Ltd., Suwon 443-742, Korea (e-mail: hskatom@yahoo.co.kr). K.-J. Kim is with the Mechanical Engineering Department, KAIST, Daejon 305-701, Korea (e-mail: kjkim@mail.kaist.ac.kr). Digital Object Identi?er 10.1109/TMAG.2004.832991
Regarding the noise and vibration, the IPM motors have more sources than the SPM motors. Furthermore, analysis of magnetic ?eld in the IPM motors is more dif?cult due to the magnetic saturations, especially in the rotors. In an IPM motor, the electromagnetic excitation sources can be classi?ed into three parts: cogging torque, ripples of mutual and reluctance torque, and ?uctuations of radial attractive force between the rotor and stator. In an SPM motor, only the mutual torque is generally considered and an analytical method can be used [2], [3]. For the IPM motors, however, the ?nite-element method (FEM) is used to account for the magnetic saturation at the rotor core and, besides the mutual torque, the reluctance torque needs to be considered. In addition, although only the permanent magnet may be considered to calculate the radial attractive forces between the rotor and stator in the IPM motors [4], the electromagnetic ?eld due to the currents may become signi?cant depending on the loading and generate serious excitation forces. In this paper, a technique that can ef?ciently calculate the cogging torque as a function of rotor position by including saturation effects is proposed. Then, a torque equation for characterizing the space and time harmonics with respect to the mutual and reluctance torque ripples is used to extract their ?uctuating components. The radial attractive forces due to the electric currents in the stator as well as the permanent magnets in the rotor are calculated by the FEM and its effects on noise and vibration are investigated. The noise and vibration in the motors are mostly generated by the electromagnetic sources and subsequently can be ampli?ed by the dynamic characteristics of the motor structure. Therefore, in?uences of natural frequencies and mode shapes of the structures are experimentally investigated for the noise and vibration of an IPM motor under study. II. ELECTROMAGNETIC EXCITATION SOURCES Electromagnetic excitations in electric motors are caused by variation of both circumferential and radial forces acting between the stator and the rotor with respect to the time and space.
0018-9464/04$20.00 ? 2004 IEEE电机的振动等级
电机振动的原因
电机振动噪音的原因及解决措施(正式)
旋转电机振动测定方法及限值振动测定方法GB
电机振动噪音的原因及解决措施
高压电动机振动原因分析及防范措施
中华人民共和国国家标准电机振动测定方法GB本标准适用
伺服控制中的震动问题解决对策