空压机电动机振动噪声故障诊断

发表时间：2023-10-19

振动和噪声是评价空压机质量的重要指标。目前关于空压机振动噪声的研究已相对成熟，随着空压机减振降噪技术的不断提升，电动机的振动噪声逐渐凸显出来，电动机异常或振动噪声大，不仅影响空压机设备整体的振动噪声水平，而且会带来额外的功率损失，同时在一定程度上缩短空压机设备的使用寿命。

1、电动机振动噪声产生机理

电动机的振动和噪声是评定电动机质量的重要指标，电动机的振动不仅影响其使用寿命，而且是引起噪声的主要原因。一般来说，电动机噪声来源基本可以分为三类，即空气动力噪声、机械噪声与电磁噪声。

①空气动力噪声：电动机的空气动力噪声包括通风噪声及电动机转动部分与气体摩擦的噪声。空气动力噪声产生的原因是电动机通风系统中气流压力的局部迅速变化和随时间的激烈脉动以及气体与电动机风路管道的摩擦，这种噪声直接从气流中辐射出来。

空压机常用的外置式电动机，一般具有冷却风扇，其空气动力噪声包括旋转噪声、涡流噪声及笛声。旋转噪声是指风扇高速旋转时，空气质点受到风叶周期性的作用而产生压力脉动，从而引发的噪声。涡流噪声是风扇旋转时在叶片后面产生涡流，进而引起气流扰动，形成压缩与稀疏过程，从而产生的噪声。笛声是气流遇到障碍物发生扰动而产生单一频率的声音，一般有三种：定、转子风道之间的干扰，转子导条与定子绕组之间的干扰，以及风扇叶片与基座散热筋之间的干扰。对于如半封闭制冷压缩机等具有内置式电动机，通常没有冷却风扇，通过制冷剂等流体进行冷却，此时的空气动力噪声则主要由于冷却流体经冷却流道及气隙而引发的噪声。

②机械噪声：机械噪声是由电动机运转部分的摩擦、撞击、不平衡以及结构共振形成的，电动机机械噪声主要包括轴承噪声和转子不平衡引起的噪声。轴承噪声分为滚动轴承噪声和滑动轴承噪声。滚动轴承是现有空压机电动机中zui常用的轴承类型，造成滚动轴承噪声的因素主要有：轴承本身几何缺陷、、外来异物侵入、润滑状态不佳、承受交变载何、不合理装配等。而滑动轴承噪声则是受到加工精度、功率量、开槽方式及轴承材料等因素影响。对于内置空压机内部电动机，电动机常与空压机公用轴承，此时空压机转动不见的负荷变化对轴承噪声具有较大的影响。

电动机转子不平衡造成动态转子振动和偏心，可导致由定子、转子以及转子支撑装置依次发出噪声。转子不平衡一方面与其本身质量分布不均有关，另一方面也与中心轴的绕曲变形有关。对于外置式电动机，当空压机与电动机的传动轴在连轴器处存在错位或交叉等状况时，空压机会通过传动轴向电动机的中心轴传递径向悬臂结构，电动机转子过程会有小幅度摆动，这同样会引起机械噪声。

③电磁噪声：所谓电磁噪声，是电磁力作用在定、转子间的气隙中，产生旋转力波或脉动动力波，是定子产生振动而向外辐射噪声。电动机电磁噪声的主要来源是铁芯和机壳振动，机壳振动直接辐射噪声，铁芯的v振动通过机壳或端盖上的孔向外辐射噪声。电动机中，主磁大致沿径向进入气隙，并在定子和转子上产生径向力，同时它产生切向力矩和轴向力矩，径向力所引起的振动是三相电动机产生电磁振动和噪声的主要原因。

基波磁场和定转子谐波磁场相互作用是产生径向力波的主要原因。由基波磁场及定、转子谐波磁场相互作用所产生的交变径向力波作用于定转子铁芯，引起随时间周期性变化的变形，从而引发振动和噪声。因转子刚度较好，而定子铁芯刚性较差，一般认为定子铁芯的振动是引起电磁噪声的主要原因。