三相异步电动机振动过大原因分析及处理

刘建平

摘要：三相异步电动机在当前各个行业的生产作业过程中应用非常广泛，而电机振动值超标问题一直是电机使用以及生产制造过程中经常出现的一个问题。如果电极实际的振动值过大必然会对电机质量产生严重影响。本文主要针对三相异步电动机振动过大的原因进行深入分析，并在此基础上提出一些可行的处理措施。

关键词:三相异步电动机；电机振动；原因；措施

引言

振动值过大必然会导致电机的效率下降，使得电机轴承磨损加速，严重影响轴承使用寿命；如果电机运行过程中受到振动力的影响会使得绝缘间隙逐渐增加，从而使得外界环境中的杂质、粉尘以及潮气等进入到内部，对绝缘电阻产生严重影响，导致泄露电流增长，严重的情况下甚至会出现击穿绝缘的事故。此外，如果电机产生了较大的振动，非常容易导致冷却器水管出现开裂，焊接点状态等症状，与此同时也会使得电机本身的机械部分产生损伤，让各个零部件之间的配合精度下降，一些部件甚至会在振动的作用下产生疲劳，电机的地脚螺栓也可能在振动作用下出现断裂现象。

1 电机振动危害分析

三相异步电动机如果在运行过程产生较大振动会导致电机轴承磨损加速，严重影响电机轴承的使用寿命，与此同时，较大的振动值会对电机绕组绝缘产生一定影响。电极端部的绑线会在振动力的影响下出现松动现象，从而使得绕组之间相互产生摩擦，使得绝缘电阻下降，对绝缘寿命产生严重影响，甚至会导致出现击穿绝缘的故障。此外，电机的振动会导致机械部分产生严重损伤，对周围设备正常工作也会产生一定影响，而且在运行过程中会产生较大噪声^[1]。

2 电机振动原因分析

2.1 机械方面影响

如果电机机座和端盖刚度不足，地脚螺栓没有实现紧密固定，基础台面出现了倾斜问题；轴承存在损坏现象，或者是轴承产生弯曲变形问题；电动机与机械设备连接不对中；电机内部钉子和转子磁中心不一致；电机转子动平衡状况较差以及电机转速过快等各种原因都可能导致三项异步电动机在运行过程中出现振动过大问题^[2]。

2.2 电磁方面

三项异步电动机在运行过程中如果三相电压存在不平衡现象，导致电机在运行过程中出现单向运行问题就会产生较大振动；电机在运行过程中出现电流、电阻电抗不平衡问题，或者是电动机运行过程中出现不对称现象也会产生较大振动；电机绕线再进行重绕后导致接线错误，转子鼠笼存在断条问题，电机短路环存在开裂等问题都可能导致电机在运行过程中出现较大振动；

2.3 振动原因辨识

要想有效解决三项异步电动机在运行过程中产生的振动较大问题，首先就必须要对产生振动的具体原因进行正确判断。如果三项异步电动机在运行过程中出现较大振动，首先应该针对其水平和垂直两个方向的振动值进行精确测量，并做好相应记录工作。针对电动机电子腔内部的声音和轴承转动声音进行详细检查辨识，针对地脚螺栓连接状况进行严格检查，以此来判断是否存在明显的异常状况，如果通过检查没有发现异常状况，则需要将电源断开，并拆卸电机联轴器，让电机在空载状态下运行，以此来判断出振动来自电机本身还是连接机械设备。如果电机在空载状态下运行后振动出现了较大变化，那么就可以判断出是因为拖动机械负载或者是安装原因所导致；如果振动没有产生明显的变化，那么就表示振动来自于电机本身。

其次需要针对电机运行过程中振动的电磁或者是机械原因进行判断。通常情况下针对运行过程中的三相异步电动机会利用断电法来区分电磁或者是机械导致振动。该方法主要是让电机在保持最高转速状态下突然切断电源，如果电机产生的振动明显减小，那么就可以判断出是电子原因所导致的振动，如果断电后电机本身的振动并没有产生明显变化，那么则可以考虑是因为机械因素影响所导致。

3 振动处理方法分析

3.1 电磁原因导致振动处理方法

（1）首先针对绕组基地故障充分利用试灯进行检查，针对接地位置做好绝缘处理工作。针对电机电子三相绕组电阻值充分利用万用表进行精确测量，如果经过测量后发现存在不平衡的现象，则可以断定出现了开焊问题；对绝缘表面进行详细观察，查看是否存在烧焦的痕迹，如果存在烧焦痕迹，则可以说明定子绕组匝间出现了短路现象，针对这种状况应该重新进行绕组缠绕，或者是将存在问题的绕组元件进行及时更换。

（2）针对电机电源进行检查。对电机三相电流充分利用钳形电流表进行检查，查看其是否存在不平衡现象，如果三相电流存在不平衡问题，而且检测过程中电流表指针来回摆动，就必须要立刻停止电动机转动，将电机电源切断，然后再进行电动机解体，将电机的转子取出，查看电机鼠笼转子内部是否存在松动或者是断笼等一些状况；如果经过检查发现笼条出现了松动状况，首先应该这样转子铁芯进行彻底清洗后，烘干处理，然后针对转子槽内的笼条充分利用扁铲将其顶端进行挤压墩粗，这样才能充分保证铁芯槽与笼条之间实现牢靠接触，然后再充分利用环氧树脂牢固的粘结铁芯槽与笼条

^[3]。如果经过检查发现存在焊缝开焊的问题，首先应该针对存在变形问题的笼条进行矫正，并将开焊后脱开的笼条进行整形处理后嵌入到环槽内部，在进行焊接的时候要保证转子处在立放的位置，随后进行焊接施工，这样才能最大程度避免在焊接过程中端环产生较大变形，完成焊接之后，要针对端环表面进行严格的平整处理。

3.2 机械原因导致振动处理方法

（1）首先查看地脚螺栓是否实现了牢固连接，一旦发现存在松脱现象要及时进行紧固。如果经过检查发现基础层面出现了倾斜、不平或者是刚性不足的问题，则必须要及时的进行更换或者是采取措施进行平整处理，并对基础进行进一步加固。

（2）针对联轴器装配以及加工误差进行严格检查，在必要的情况下需要将联轴器进行解体之后对每一个转子的平衡状态进行严格检查，并在此基础上采取有效的处理措施。要充分保证联轴器之间的间隙处在3~5mm之间；如果实际采取的是三角带连接方法，必须要对三角带连接的松紧度进行合理调整，以此来最大程度减小皮带运行过程中产生的振动；如果实际采取的是齿轮连接方式，必须要对两周平行度进行合理调整，充分保证齿轮在运行过程中实现正确啮合^[4]。

（3）如果电动机在运行过程中因为定子和转子铁芯磁中心不一致而引起较大振动，如果三项异步电动机属于中小型，则可以针对其轴承位置进行合理调整，或者是在轴承位置上增加垫圈来进行有效消除；如果三项异步电动机为大型电机，则必须要针对电子轴向位置进行合理调整才能有效解决电机的振动问题。

4 结束语

综上所述，三项异步电动机在运行过程中经常会出现振动问题，因此在设计环节必须要对引起电动机振动的各种影响因素进行充分考虑，从电动机制作材料、制造工艺手段等多个方面进行严格把关，与此同时也要针对三项异步电动机各个方面性能进行精确计算，并针对电动机产生振动的具体原理和内在原因进行深入分析，在此基础上采取有针对性的解决措施，这样才能有效消除三相异步电动机的振动过大问题。

参考文献

[1]刘善行. 中小型三相异步电动机质量问题分析及其解决的途径[J]. 爆炸性环境电气防爆技术,1994(04):16-20.

[2]焦红亮,侯海峰. 煤矿电动机的故障分析及处理措施[J]. 煤炭技术,2007(11):36-38.

[3]史睿冰,贺可海. 三相异步电动机电机启动常见故障[J]. 科协论坛(下半月),2008(11):17-18.

[4]陈喆,丛滋波. 探索分析三相异步电动机的维修及故障排除措施[J]. 中国石油和化工标准与质量,2017,37(07):19-20.

作者简介：

刘建平，男，汉族，1972年3月出生，2003年毕业于中央广播电视大学，大专学历，于1990年12月参军，1993年复原分配至新疆乌鲁木齐石化检维修中心电气一车间工作至今。2003年至2019年先后参加重油催化改造、二常及重催高低压盘更换、烃重组污水汽提加氢裂化及大炼油项目的基建项目电气部分的工作。35kV变电所6kV开关柜改造，6kV系统免谐装置改造。