1．故障現(xiàn)象

12臺(tái)10 kv空氣鼓風(fēng)機(jī)電機(jī)(額定功率355 kW,、額定電流 24．9 A,、轉(zhuǎn)速2987 r／min,，功率因數(shù)0．86、防護(hù)等級(jí)IP54,、啟動(dòng)方式Y(jié),、SKF6220C3軸承，重5200 kg)投入使用兩年后,，相繼出現(xiàn)不 同程度的振值偏大,。故障情況相似，軸向振動(dòng)偏小,、徑向振動(dòng)偏大,，振幅達(dá)到100-1 10¨m左右，遠(yuǎn)大于峰峰位移幅值50.8um的標(biāo)準(zhǔn)值(1500--2999 r／min電機(jī)),；尤其非負(fù)荷側(cè)振動(dòng)更大,，軸承運(yùn)行溫度偏高且聲音異常，解體后發(fā)現(xiàn)電機(jī)兩側(cè)軸承不同程度的跑外圓,、軸承位磨損,、轉(zhuǎn)子鼠籠條開焊等現(xiàn)象。電機(jī)運(yùn)行時(shí)聲音時(shí)大時(shí)小,，嚴(yán)重時(shí)每周都會(huì)有1臺(tái)電機(jī)振動(dòng)大以致需要修理,。

2．故障處理

運(yùn)行時(shí)徑向振動(dòng)偏大、軸向振動(dòng)偏小,，電流沒有增大,，初步判斷振動(dòng)由轉(zhuǎn)子不平衡引起，采取措施消除轉(zhuǎn)子不平衡,。①清理電機(jī)風(fēng)罩灰塵積垢,。②檢查并緊固螺栓,，增加緊固螺栓,。③重新加注機(jī)座基礎(chǔ)。④修補(bǔ)焊接轉(zhuǎn)子籠條,、修理轉(zhuǎn)子軸承位,。⑤分別為兩側(cè)鑲軸承套并更換兩側(cè)軸承(SKF6220C3)，添加適量2#鋰基脂,，清理裝配,。⑥增加風(fēng)筒緊固螺栓，緊固電機(jī)風(fēng)罩及風(fēng)筒連接部位螺栓,，進(jìn)行防腐處理,。這些措施實(shí)施后，轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡試驗(yàn)合格,，重新裝配安裝就位,，空載試車120 min,，運(yùn)行正常,。

電機(jī)帶負(fù)荷運(yùn)行數(shù)月后,，類似故障重現(xiàn),。多次更換電機(jī)軸承,，未解決問題,?？紤]到電機(jī)空載運(yùn)行正常,，帶負(fù)荷運(yùn)行后聲音時(shí)大時(shí)小，振動(dòng)逐漸增大,，據(jù)此判斷電機(jī)振動(dòng)大可能由共振引 起。

3．共振的產(chǎn)生和消除措施

電機(jī)運(yùn)行時(shí),，當(dāng)機(jī)械部分的固有諧振頻率與電機(jī)的工作頻率相等時(shí),，機(jī)械部分將會(huì)產(chǎn)生很大振動(dòng)和噪聲,，振幅迅速增大，發(fā)生共振,。通常電機(jī)廠家在生產(chǎn)設(shè)計(jì)時(shí)考慮了規(guī)避共振點(diǎn),，電機(jī) 空載時(shí)不會(huì)產(chǎn)生共振,。作為傳動(dòng)系統(tǒng)的一部分,，電機(jī)軸接上負(fù)載 后,，整個(gè)傳動(dòng)鏈上的共振點(diǎn)就不再是原先電機(jī)聲場(chǎng)設(shè)計(jì)時(shí)規(guī)避的共振點(diǎn),，共振點(diǎn)發(fā)生偏移,。當(dāng)電機(jī)負(fù)載運(yùn)行在共振點(diǎn)時(shí),，電機(jī)聲音異常、徑向振值偏大,，此時(shí)電機(jī)頻率為某一頻段,，運(yùn)行頻率超出此頻段，振值偏小,。若電機(jī)長期反復(fù)運(yùn)行在共振點(diǎn),，將嚴(yán)重影響其安全運(yùn)行,，共振消除措施如下。

(1)精確的動(dòng)平衡,。由于共振幅值等于強(qiáng)迫振動(dòng)幅值x放大因子,，可利用減小強(qiáng)迫振動(dòng)源(如不平衡)減小共振幅值。在這種 情況下,，若通過動(dòng)平衡處理,，可明顯減小動(dòng)平衡強(qiáng)迫振動(dòng)幅值,，即使處于共振時(shí)，其共振振幅暫時(shí)可減小到可接受程度,，但因未 改變共振頻率,，共振沒有消除,，會(huì)再次發(fā)生同樣共振現(xiàn)象,。

(2)改變電機(jī)機(jī)械部分的剛性。采用夾緊地腳以消除加墊引起的變形，增強(qiáng)軸承座或框架的剛性,，影響電機(jī)機(jī)械部分的固有諧振頻率,。但是對(duì)于大容量空氣鼓風(fēng)機(jī)電機(jī)．由于風(fēng)機(jī)風(fēng)量波動(dòng)動(dòng)大,，電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)振動(dòng)大，地腳螺栓容易發(fā)生松動(dòng),，電機(jī)機(jī)械部分的剛性減弱,，導(dǎo)致共振再次發(fā)生,，因此夾緊地腳只能暫時(shí)消除大容量風(fēng)機(jī)電機(jī)的共振,。

(3)加防振橡膠或緩沖墊,。發(fā)生共振會(huì)有明顯的劇烈振動(dòng)．為此可在安裝部位裝入防振橡膠或加緩沖墊。不過對(duì)于大容量風(fēng)機(jī)電機(jī),，正常運(yùn)行時(shí)振動(dòng)大，防振橡膠或緩沖墊容易磨損,，壽命很短，雖然改變了設(shè)備的固有振動(dòng) 頻率,，共振現(xiàn)象可以暫時(shí)改善,，隨著防振橡膠或緩沖墊的磨損，共振會(huì)再次發(fā)生,。

(4)增,、減重量。該方法可改變電機(jī)機(jī)械部分的諧振頻率,，如在電機(jī)風(fēng)葉軸后端加慣性重錘,，但只在電機(jī)局部共振(如本文電機(jī)非負(fù)荷側(cè)振動(dòng)很大)時(shí)才有效。

(5)采取隔振措施,。由于鄰近運(yùn)行的外部設(shè)備振動(dòng)頻率與正常運(yùn)行的電機(jī)自振頻率相等時(shí),，電機(jī)在該外部設(shè)備振動(dòng)頻率的強(qiáng)迫下，產(chǎn)生共振時(shí),，可采取隔振措施,。如設(shè)計(jì)的1780 r／min轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)的泵，有1個(gè)750 r／min的自振頻率,，若附近有1臺(tái)以750 r／min轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)的大風(fēng)機(jī)不平衡,，則該泵可能出現(xiàn)共振問題。此時(shí)隔離泵與風(fēng)機(jī),，對(duì)風(fēng)機(jī)做動(dòng)平衡或?qū)⒈皿w與地板隔離,，以消除共振。

(6)變頻電機(jī)設(shè)置電機(jī)跳頻,。利用變頻器的“頻率跳變選用件”設(shè)置電機(jī)頻率,，當(dāng)變頻器運(yùn)行到此頻段時(shí)。跳過此段頻率,，不在共振頻率上平滑運(yùn)轉(zhuǎn),，避免電機(jī)產(chǎn)生共振。

(7)安裝調(diào)諧阻尼器,。設(shè)置調(diào)諧阻尼器的自振頻率等于故障頻率,，并且與共振的振動(dòng)響應(yīng)相位差180。,，將有效抵消給電機(jī)帶來故障的自振頻率,。

此例最初采取措施增強(qiáng)了機(jī)械部分剛性，暫時(shí)減小了振動(dòng),，但該鼓風(fēng)機(jī)電機(jī)為大容量電機(jī),，風(fēng)機(jī)風(fēng)量波動(dòng)大使電機(jī)負(fù)荷波動(dòng)大，電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)振動(dòng)也大,，地腳螺栓容易松動(dòng),，電機(jī)機(jī)械部分的剛性減弱，造成共振再次發(fā)生。為此增加機(jī)械部分重量,，改變電機(jī)機(jī)械部分的諧振頻率,，避免共振。由于電機(jī)徑向振動(dòng)偏大,、軸向振動(dòng)偏小,，在電機(jī)風(fēng)罩兩側(cè)加焊板筋，改變機(jī)械部分固有頻率,。所加板筋為厚10 mm的鋼板加工而成的厚10 mm,、寬25mm條狀鋼條，橫向和豎向板筋經(jīng)鑲嵌后焊接在電機(jī)風(fēng)罩上(圖1),。

采取上述措施后．設(shè)備運(yùn)行兩年左右,，基本正常，類似故障未再出現(xiàn),，電機(jī)共振消除,。