电动机振动噪声故障诊断方法你知道吗？

发表时间：2023-10-20

空压机运转过程中所产生的振动噪声，是由空压机本身以及电动机各自的振动噪声叠加起来形成的。正常运行中，空压机本体会发出一系列不同频率的振动噪声，这些频率一般具有一定的规律，常与空压机几何参数如转子齿数、气缸列数等相关。对空压机用电动机进行振动噪声的故障诊断，需充分考虑并排出空压机本体振动噪声的影响，必要时可脱离负载单独运转电动机来诊断其振动噪声。

1、电动机噪声诊断

在通常情况下，电动机噪声是平稳的且具有随机过程特性的复合噪声。由于电动机内噪声源较多，电磁噪声、机械噪声和空气动力噪声分布在不同的频域，而有时又相互重叠、混杂，噪声往往具有较宽的频域范围。电动机在特殊情况下，会产生非平稳的随机噪声，而这种噪声往往和某些故障有直接关系。电动机所辐射的噪声虽然是一种随机过程的复合噪声，但它内部的噪声源却是互不相干的。频率普分析是确定噪声频率成分和噪声源的重要方法。在工业现场，可以采用分离因素的原理，来确定电动机的噪声源，常用的方法如下：

①突然停电发：在条件允许的情况下，将正常允许的电动机突然断电，电动机由于惯性会继续运转一段时间，断电的瞬间，电动机的噪声会立即消失。因此对比断电前后噪声的变化，消失的某一部分都属于电磁噪声。

②停止通风法：通过停止电动机风扇或外鼓风机的运转，将此时的噪声声级与正常通风时的声级进行对比，可分析风扇和外鼓风机的噪声成分。

③对拖法：用一台低噪声电动机作为原动机，拖动被测电动机，将测得的噪声声级与被测电动机空载运行时的噪声声级和频谱相比较，这样可鉴别出电磁噪声。

④更换零部件法：有些零部件在电动机运行时，由于共振而发生机械噪声，通过将这些零件取下或更换，并于它们存在或者更换作比较，可分离出共振而引起的机械噪声。

2、电动机振动诊断

电动机在稳定运行时，振动有一种典型特性和一个允许限值，当电动机内部出现故障时，振动的振幅、振动的形式以及振动频谱成分都会发生变化，且不同的缺陷和故障所引起的振动方式也不尽相同。振动能够客观反映电动机的运行状态，对电动机的振动进行测量和分析，是电动机振动噪声故障诊断的主要技术手段。使用测量仪器可采集得到的电动机振动位移、振动速度、振动加速度是随时间变化的时域信号，再通过傅里叶变换可将其分解成多个不同频率和幅值的简谐振动。引起电动机振动的原因很多，产生振动的部位和振动的特征各不相同，结合电动机异常振动的特点，对电动机振动频谱进行分析，有助于快速诊断电动机异常振动噪声的原因。电动机常见异常振动有一下几种类型：

①转子不平衡产生的机械振动。当电动机转子质量分布不平衡时，转子旋转时会产生单边离心力，从而引发机械振动，此时振动频率与转速频率相等，振幅随转速提高而增大。

②滑动轴承异常产生的机械振动。在滑动轴承长期运行后，轴瓦间隙变大、润滑油粘度过大、油温度低以及轴承负载减轻等原因会造成油膜加厚，油膜动压不稳定造成油膜涡动而产生径向振动，振动频率一般略低于转子转动频率的一半，一般通过改变润滑油粘度和温度能减轻或消除振动。当转子转动频率达到其一阶临界转速的2倍时，随着转速增加，油膜涡动的频率等于转子一阶临界转速并保持不变，此时出现强烈的径向振动，即为油膜振荡。通过减少转子不平衡、降低润滑油粘度和提高温度、能使油膜振荡消失。

③安装、调整不良引起的机械振荡。当电动机轴线与空压机轴线不重合（平行或相交）时，电动机在运行中会受到来自连轴器的作用力而发生振动。此时，振动中2倍旋转频率的成分增多，当电动机单独运行时，这些振动立即消失。当电动机与压缩机之间连轴器配合不好时，会产生不平衡力而引起径向振动，此振动频率与旋转频率相同，电动机和压缩机振动相位相差180度，电动机单独运行时，振动消失。