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轉子機械不平衡與電機的振動和噪聲

發布時間:2019-07-11 20:41:00 點擊:    

 
 

無錫伯頓起重電機2019年7月11日訊  振動和噪聲是電機試驗和運行過程最為常見的問題,引起振動和噪聲的原因很多,要將這些問題完全分清楚也不容易。在很多情況下,我們會將振動和由振動導致的噪聲歸結到轉子動平衡環節,很多的時候從轉子本身又找不到確切的原因。歸根結底,理論的分析與實際的狀況會存在一定的差異性,確保其所涉及的每一個環節都符合要求,才能做出真正意義上的精品電機。

       電機的機械振動和噪聲包括由轉子機械上不平衡產生的振動和噪聲、軸承振動產生的噪聲、受軸承激振而產生的端蓋軸向振動和噪聲、電刷和換向器(或集電環)之間的摩擦振動和噪聲等等。今天Ms.參與大家分享轉子機械不平衡產生的振動和噪聲問題。

轉子的動不平衡與靜不平衡

       通常剛性轉子的機械不平衡可分為靜不平衡、動不平衡和混合不平衡。由靜不平衡導致的離心力在兩個支座上產生大小相等、相位相同的振動。由動不平衡導致的離心力的力偶在兩個支座上產生大小相等、相位相反的振動。實際中最常碰到的還是混合不平衡,這是殘余靜不平衡離心力和動不平衡離心力偶共同作用在兩個支座上產生大小不等、相位不同的振動。轉子的機械不平衡可以通過校平衡來加以消除。

轉子的熱不平衡

       轉子有效部分的不均勻發熱或不均勻冷卻所引起的熱不平衡會加劇轉子的機械不平衡振動,且振動可隨時間而增劇。汽輪發電機轉子由于繞組發生匝間短路故障或相絕緣厚度不均勻使各槽導體的溫度不同;水冷轉子繞組中,由于冷卻水在各個并聯支路中的分配不均勻等都會引起熱不平衡。

       大型高速電機中,往往由于轉子鐵心和軸的配合不緊而使軸出現不對稱發熱,以至產生不穩定振動。因此,這種電機的轉子鐵心與軸之間應采用熱套配合,并盡可能采用剛度較大的轉軸。工作轉速高于一階或二階臨界轉速的柔性轉子,對熱不平衡特別敏感,需要在總裝配時進行補充平衡。

次臨界轉速振動

       臥式電機在起動過程中,當轉子轉速達到其臨界轉速的一半時,也可能發生劇烈振動,這種現象是由于出現所謂次臨界轉速。轉子兩個相互垂直的徑向上剛度的不同,例如兩極汽輪發電機轉子在本體上有大齒和線槽,直流電機和交流電機的軸上為了固定鐵心、換向器和風扇等所銑的鍵槽,是發生上述現象的原因。

橢圓導致的振動

       軸頸的橢圓度如同軸沿兩個相互垂直的方向上剛度不同的情況一樣,會引起雙倍轉速頻率的振動。在大型高速電機中,如果采用滾動軸承,且軸頸直徑在100~120毫米以上時,軸頸的橢圓度對轉子振動的影響特別顯著。

 
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