电机振动噪声故障诊断手册

1、电电机振动动、噪声故障诊诊断手册一、振动篇联轴器两端的平键应周向相隔180度安装。如果单独测试电 机空载振动情况，务必确保电机驱动端和联轴器已经脱开，并且 确认电机驱动端轴上安装有全键和背靠轮。故障诊诊断 测试测试 条件如果电机进行带载测试 ，建议电机在满负荷（100%）下进行测试。建议电机振动测试 数据的频率范围是10Hz2000Hz，振动速度取RMS值；当需要 分辨出电磁振动和机械振动时，需要细化频率（谱线间 隔小于0.25Hz）。幅值值：在波动或振动中，距离平衡位置或静止位置的最大位移。相位：周期变化信号或波动的相对位置。1X ：电机转轴的运转频率，单位为Hz，数值为：转速/60。 倍频频/谐谐波：1X的倍数频率。名词词解释释虚脚故障现现象：电机轴承处振动偏大侧的底脚振动也存在偏 大现象，有时振动数值存在忽大忽小的波动 现象；松开振动动偏大底脚的螺栓运行振动动降 低。主要表现为 1X轴频 振动较 大。可能潜在原因：个别底脚下表面平面度超差个别底脚垫片未垫实个别底脚本身倾斜，导致与支撑上表面之间的 缝隙呈楔形，垫片不能有效填充缝隙。底脚垫片尺寸过小支撑上表面因焊接收缩明显变 形支撑

2、上表面平面度差推荐解决办办法：现场 改工，采用厚度50毫米的规则钢垫块 先与电机底脚通过螺栓固定在一起，垫块与 支撑之间的间隙用平垫片或楔形垫片填实， 然后将垫块 与支撑通过焊缝 固定垫片至少覆盖底脚面积的80%变形明显的支撑需要重新制作、更换不平衡故障现现象：电机轴承1阶径向振动大，并且随着转速的 增加振动值 也变大。当偶不平衡时1阶轴 向振动也会过大。可能潜在的原因：由于制造质量原因（轴弯曲，铸件问题 ）， 质量分布轴线与旋转轴线发 生偏离。联轴 器缺陷（不平衡）键安装不符合180度的要求在使用过程中发生机械损伤，污染物堆积， 热膨胀等因素引起。动平衡不合格推荐解决办办法：返厂维修检查联轴 器状态，2个键应 平行180度安装。如果是使用一段时间 后出现，可进行污染物 清理。进行现场动 平衡角度不对对中故障现现象：角度不对中产生大的轴向方向振动，尤其是 1X和2X。假定存在大的振动前提下，轴向2X或3X幅值 约是1X转数频率幅值的30到50时，说明是 角向不对中。联轴 器两侧的轴向相位差为180度，是最好的 检测 角向不对中的指示。潜在的原因：安装不符合对中要求。联轴器本身质量问题

3、不合格或机械损伤轴或相关部件冷态和热态变 化太大推荐解决办办法：按照IOM要求进行对中。更换联轴 器。平行不对对中故障现现象：平行不对中主要影响径向振动。平行不对中使联轴 器两侧径向(水平的或垂 直)的相位差接近180度。振动频谱 中2X幅值超过1X幅值约 50时， 常常说明是径向不对中，但是2X值相对于 1X幅值的高度常取决于联轴 器的类型和结 构。2X幅值接近1X幅值是常见的，尤其是 平行不对中严重时。可能的潜在原因安装不符合对中要求。联轴 器不合格轴或相关部件冷态和热态变 化太大推荐解决办办法：按照IOM手册进行对中。更换联轴 器。轴轴承不对对中故障现现象：卡住的轴承通常产生明显的轴向振动， 不仅影响1X振动，也影响2X振动。在彼此间隔90度的4个点上，测量轴向方 向相位，如果上下或左右的相位差约为180 度，则说 明是轴承卡死在轴上。推荐解决方法：通过找对中无法消除振动，只有卸下 轴承重新安装更换或重加工配合部件。对于发生损坏的轴承，需要更换。可能的潜在原因：轴和轴承安装不到位配合尺寸存在问题。电电磁振动动故障现现象：存在电源工频及其谐波（倍频）振动能量。有时会与轴频或其谐波形

4、成拍振现象，产生周期性嗡嗡 声。切断电源，电磁振动立即消失，这是区别电磁振动和其他振动的方法。细 化频 谱 分析振动 ， 推荐谱 线间 隔小于 0.25Hz，在机组带载 100%情况下测试。可能的潜在原因：定子异常（如：绕组三相不平衡等）转子故障气隙不均匀发电 机不对称负载磁路过饱和转子和定子的磁力中心不重合推荐解决方法：返厂维修或更换电机机械松动动故障现现象：振动幅值过 大；一般径向方向2X幅值超过1X幅值的50；振动幅值稍不稳定如果松动故障是轴承在轴承座中松动或者固 定在轴上的零部件松动，振动将始终保持1X和 2X频率，直到磨损导致产生冲击为 止。可能的潜在原因：结构裂纹或轴承座裂纹；固定螺栓松动推荐解决方法：更换开裂部件。查找松动部位进行紧固采用双螺母、螺纹紧 固胶等方式进行防 松轴轴承在轴轴承座内松动动或部件配合松动动故障现现象：在振动频谱 中存在有时高达10X甚至20X谐波分量相位通常是不稳定的，这一次测量与下一次测量可能变化很大。这种机械松动可能产生转速的二分之一倍间隔亚谐波频率，即0.50X,1.50X,2.50X等可能的潜在原因：轴承在轴承座中松动；结构磨损，轴承内部间

5、隙过大；轴承保持架在其盖内松动。推荐解决方法：调整间隙 或 更换轴承返厂维修结结构刚刚度差故障现现象：主要体现在运转频 率的一阶振动大。依次测试电 机的轴承、底脚和支撑座的同一方向，振动有依次变大的趋势。可能的潜在原因：支撑本身的刚度不足焊接质量差导致的接触刚度 差推荐解决方法：更换鞍座形式，增强支撑重新进行焊接，提高焊接质量共振故障现现象：主要体现在运转频 率的一阶或倍频上振动 过大。当转速发生偏离时，振动幅值会变小。在通过共振点前后，相位会发生180度的 偏转。推荐解决方法：现场排除或电机返厂修复/ 更换。 如下改进方法供参考：改变结构刚性（通过模态测试 确认）增加或减小结构重量采取隔振措施可能的潜在原因： 轴系的固有频率 支承框架的固有频率 基础的固有频率与压缩 机、电机或其他动力源的激励频 率相同或接近润润滑不足故障现现象：振动幅值大，并且伴随有摩擦声有时轴 承温度明显升高可能的潜在原因：油脂分布不均缺油推荐解决方法：改善注油方式加油按照要求定期盘车或维护轴轴承故障故障现现象：会出现和轴承部件的故障特征频率相 关的峰值；可能存在轴承异响；可以通过轴 承供应商的网站查取该轴 承的

6、故障特征频率进行比对。可能的潜在原因：缺油轴承缺陷轴承磨损安装导致的轴承异常推荐解决方法：加油更换轴 承二、噪声篇部件碰擦故障现现象：有明显的碰擦声，通常表现为 1X轴频或风 扇叶频振动较 大，有时会伴随出现电磁成 份的振动能量。可能潜在原因：机座、端盖、转子三者不同轴心引起定 转子相碰擦。机轴弯曲引起定转子相碰擦。转子刚度不足引起定转子相碰擦。冷却风扇风叶碰擦风扇罩或有杂物其它零部件松动引起的碰擦推荐解决办办法：现场排除或返厂维修。如下方法供参考：更换轴 承，更换端盖或刷镀处理矫直或换上新轴提高转子刚度校正风叶，重新找好平衡，清除风叶周围的杂物对松动零部件进行紧固或采取防松措 施，等等。润润滑不足故障现现象：轴承运转时 ，发出忽高忽低的 “吱吱” 声、“咝咝 ”声或“唧哩”声，这是金属 结构磨擦声，有时会伴随较高的振动。能 量主要集中在高频（2000Hz以上）的某一 段区域。有时轴 承温度会明显升高。可能潜在原因：润滑脂干涸或缺油引起轴承润滑油脂内有砂粒等异物润滑脂分布不均推荐解决办办法：补加适量润滑脂按照规定定期盘车 或维护改善油脂加注方式清洗轴承更换轴 承轴轴承故障故障现现象：轴

7、承运转时 ，出现“喀喀”声或“嘎吱” 声，通常轴承部位振动偏大，频谱会出现 和轴承部件故障特征频率相关的峰值。可能潜在原因：轴承内滚珠、内外圈滚道出现磨损、裂纹或其它缺陷轴承装配不当轴承磨损安装导致的轴承异常推荐解决办办法：更换轴 承按照要求定期加油、维护重新安装轴承注：可以通过轴 承供应商的网站查取该轴 承的故障特征频率进行比对。笛鸣鸣声故障现现象：笛鸣声，类似汽笛声或哨声，频率较高， 而且成分比较单 一。可能潜在原因：气流通道内存在窄缝通风沟设计不合理推荐解决办办法：现场排查或返厂维修。如下方法供参考：检查气流通道采用密封的隔声罩，增大转动 部件与固 定部件之间的间隙，改进导风 罩形状， 采用不均匀分布和长度不等距的风叶。电电磁噪声嗡嗡嗡嗡声故障现现象：存在电源工频及其谐波（倍频）噪声能量有时会与轴频 或其谐波形成拍振现象，产 生周期性嗡嗡声。切断电源，电磁噪声立即消失，这是区别 电磁噪声和其他噪声的方法。细化频谱 分析噪声，推荐谱线间 隔小于 0.25Hz，在机组带载 100%情况下测试。可能的潜在原因：定子异常（如：绕组三相不平衡等）转子故障气隙不均匀发电 机不对称负载转子和定子的磁力中心不重合推荐解决方法：返厂维修或更换电机结结构共振故障现现象：主要体现在运转频 率的一阶或倍频上噪声明 显。当转速发生偏离时，噪声幅值会变小。可能的潜在原因： 轴系的固有频率 支承框架的固有频率 基础的固有频率与压缩机、电机或其他动力源的激励频 率相同或接近推荐解决方法：现场排除或电机返厂维修/ 更换。 如下改进方法供参考：改变结 构刚性（通过模态测试 确认）增加或减小结构重量采取隔振措施故障现现象：明显的周期性嗡嗡 声；频谱特征为风 扇的叶频存在伴随的旁瓣频率。风风扇嗡嗡嗡嗡 声可能的潜在原因： 叶片与气流之间形成耦合激励冷却风道内部结构表面存在机械缺陷叶片根部存在明显的涡流叶片刚度差推荐解决方法：现场排除或电机返厂维修/ 更换。 如下排查供参考：VSD 逐渐升频，查看异常声与转速的关系风道内部结构表面质量检查CFD分析，优化叶片根部流场或选用更好 的叶型，如后倾式叶片叶片刚度FEA分析及优化

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