转子不均匀局部受热引起的轴弯曲
如果转子铁芯片短路,转子会发生严重的不均匀局部受热,短路铁芯片中电涡流和滞后损失会产生热量。转子断条也可产生导致转子这种局部受热。这种局部受热可使转子弯曲,转子弯曲甚至可与定子相接触。
热弯曲故障一旦开始,轴微弯。轴弯曲时,生成愈来愈大的电磁力和不平衡力,这些力生成更多的热量。然后,这些热量使转子更弯曲,转子再发出更多的热量,这样恶性循环。因此,这种故障可能是灾难性的。
振动特征:
1.启动机器后,1X转速频率的振动幅值将随时间增大,因为热弯曲本身在增大。它的频谱类似于不平衡的频谱。然而,简单的动平衡是没有效果的。电机轴弯曲的振动表现
2.热弯曲增大时,振动频谱有时指示转子偏心,2FL频率振动大,并伴有滑差频率边带。
3.热弯曲故障变得明显时,内侧轴承与外侧轴承之间轴向方向的相位差将接近180度。
交流同步电动机故障
同步电动机定子线圈松动将产生线圈通过频率(CPF)很大的振动
线圈通过频率(CPF) = 定子线圈数目转速频率
(定子线圈数目=极的数目线圈数目/ 极)
线圈通过频率伴有1转速频率的边带,在约 850 - 1200 Hz 及其两侧2FL边带频率的大振动尖峰,也可指示同步电动机故障。
在每个电动机轴承座上,至少应该采集1500Hz频率以上的频谱。
振动分析可检测直流电动机和控制故障许多问题。
全波整流电动机[六个可控硅整流器SCR]产生 6FL = 650Hz = 300Hz
半波整流电动机[三个可控硅整流器SCR]产生 3FL = 350Hz = 150Hz l直流电动机振动频谱中,通常存在六个可控硅整流器的起动频率,但是,它们的幅值很小。
注意,不存在电源频率(FL)的谐波频率尖峰。
当可控硅整流器(SCR)或(2SCR)频率振动幅值大占优势时,通常指示电动机电枢绕组断裂,或是电气控制系统调整有故障。
如是控制故障,只要适当调整,便可明显降低SCR或2SCR振动幅值。
参考标准:SCR起动频率振动幅值大于2.54mm/s;2SCR频率处振动幅值大于1.016mm/s。
当一张起动卡不能起动时,则失去1/3电源,它可引起电动机重复的转速瞬变。这可导致1/3和2/3SCR频率振动幅值异常。
对于半波检波,1/3SCR频率=1FL;对于全波检波,1/3SCR频率=2FL
警告:在对电动机排故之前,应该知道卡和SCR的组态 (SCR的号,起动卡的号,等等)。
产生电源频率(FL)和可控硅整流器(SCR)起动频率许多组合的明显的振动幅值尖峰。通常,坏一个可控硅整流器,可在六个可控硅整流器的电动机中,引起FL和/或5FL频率振动幅值异常。
电机轴弯曲的振动表现正常情况下,直流电动机振动频谱中不存在FL,2FL,4FL或5FL频率。
比较器卡故障引起转速波动或“摆动”。这引起磁场不断被破坏和再产生。这些边带常接近转速的波动,需要高分辨力的FFT才能检测它们。这些边带可能是由于磁场产生和再产生造成的。
一系列频率间隔等于轴承外环故障频率(BPFO),甚至,如果轴承外环和轴承内环两者都存在这种波动,通常可检测出电气引起的波动。它们往往表现为中心在约1480到2100Hz范围内。
建议采用1600线,3000Hz 的FFT,采集直流电动机内侧和外侧轴承两者的频谱。