电机在实际运行过程中，很多因素都会导致电机故障，原因也比较复杂，但引起振动的原因不外乎机械和电气两方面的原因，下面就振动现象对其进行原因分析，从识别方式，产生的危害到最终的处理方式做一梳理。常见的电机电气故障有以下3种：

1. 运行绕组线圈的匝间短路

a) 原因分析：正常情况下，电机运行绕组产生的电磁力在直径方向上是均衡的，不会引起振动。出现匝间短路后，部分线圈失去了作用，会产生不均匀的电磁力，其大小取决于失去作用的线圈匝数和电流大小。不均匀的电磁力随电流的变化而迅速变化。同时，运行绕组上会出现局部过热点，导致截面上温度不均匀，产生热变形。因此线圈匝间短路引起的振动既会随电流的增大而迅速增大，也具有一定的滞后性。

匝间短路的电压特征谱线

b) 危害：匝间短路后，短路中的一匝或几匝线圈自身组成闭合回路（没有外加电压）。感应电动势就会在这个电阻很小的闭合回路中产生很大的电流。这个电流使短路匝的温度比其他线匝高，时间一久，短路匝数的绝缘外皮及附近的绝缘材料就会焦脆或脱落，最后可能导致更严重的短路而烧毁电机。

c) 识别方法：当电动机三相空载电流出现上述明显不平衡的情况时，为了进一步确定是否匝间短路，可使电动机空载几分钟后迅速拆开电动机，抽出转子，用手依次摸每一个线圈的端部（不要摸铁芯）。如果有一个线圈的端部温度比其他的都烫，就可以肯定这个线圈有匝间短路。如果没有发现那一个线圈明显发烫，则在设备许可的条件下，把电压升高到额定值的1.3倍，让电动机空转5分钟后再拆开检查。这样，一般来说就能找到短路线圈，有时还会出现冒烟现象。

电流检测法

d) 修理：确定某个线圈有匝间短路后，对单-星形接法的电动机，可将这个线圈全部剪断，再将与它链接的前后两个线圈接通，使整一相的绕组不致因这个线圈剪除而断开。这种跳接法可暂时在降低负载的情况下使用，若满载运行则很快就会烧坏。

2. 转子和定子之间空气间隙不均匀

a) 原因分析：电机正常运转时，转子的转动轴线与定子的磁力中心线重合，作用在转子上的电磁力是均匀、对称分布的，如果转子与定子的之间的气隙不均匀，当磁极经过最小空气间隙时，单项磁力吸引力最大，当磁极经过最大空气间隙时，单项磁吸引力最小，这样就会因吸引力不平衡而产生振动。不对称电磁力随励磁电流的增大而增大。不对称电磁力的频率等于转子磁极对数乘以转子工作频率。对于两级电机而言，频率与二倍转速频率相等。

b) 危害：除引起振动外，气隙的不均匀对电机的性能、运行可靠性影响较大。气隙过大将使磁阻大增，从而使励磁损耗增大的，励磁电流也随之增大，电动机的功率因数也会下降，使电动机的性能变差。为了减小励磁电流和改善功率因数，应尽量减小气隙。但气隙过小，又会使气隙谐波磁场增大，电机杂散损耗和噪声增加，使最大转矩和起动转矩都减小。同时，气隙太小还容易时运行中的转子与定子碰擦，发生扫膛现象，给启动带来困难，降低运行可靠性。

转子扫膛

c) 修理措施：返厂。气隙是电机生产过程中已经定型的，除非在使用过程中由于转子扫膛，造成气隙变大，一般不会出现。

3. 电机定子铁芯振动分析

a) 原因分析：定子铁芯紧度或自身原因、外因引起的受迫振动和共振都有可能引发定子铁芯振动。

i. 定子铁芯紧度或自身原因：对于任何物体、包括组合体，都有其固定的振动频率。以定子本体为例，其所有零部件都有自振频率，组合成整体后，且因其紧度，如螺栓紧度、线棒嵌入紧度将直接影响整体的振动频率。因此，定子的自振频率可以通过铁芯压紧螺栓紧度、槽楔紧度进行调整。

识别：因定子自振频率是固定的，外界条件变化不改变其振动频率，其判断方法也比较简单。可以通过转速变化、励磁以及负荷大小变化，测量定子振动，分析其振动或主振频率、幅值是否变化，判断定子振动是否为自由振动。

ii. 外因引起的受迫振动：电机运行时，收到外来周期性、持续的力作用，定子产生振动，统称为受迫振动或强迫振动。这种外力主要来自转子与定子电磁力，电磁力不平衡导致定子受外力周期变化。

识别：当定子、转子之间电磁力不平衡时，随着转子旋转，其不平衡力有规律性的变化，对定子产生周期振动。振动频率成分一般为转动频率的整数倍。其次，通过对振动波形进行录制，可以看出波峰、波谷的位置，结合相位测量，可以准确判断电磁力不平衡点。

iii. 共振问题：共振是一个不见或多个不见（组合）的固有频率引起的，所有的构件有一个共振频率。共振产生原因，当受迫振动频率接近（10%）结构件固定频率时，便会产生机械振动，其频率不会改变，震动强度会增大，甚至大幅增加。

b) 危害：对于两级电机，均衡电磁力的频率等于两倍转子转动频率。均衡电磁力对转子是平衡的，但对定子是不平衡的。均衡电磁力虽然不会引起转子振动，但会引起定子振动。当定子刚度不足或局部共振时，会使定子产生二倍频的较大振动。如果轴承座位于位于电机端盖上，该振动会传给轴瓦，引发轴承振动。

c) 修理：返厂。定子铁芯振动是固有的，只能通过重新堆叠矽钢片或改变绕线方法去消除。

当然，我们不仅仅是要从这几个方面去诊断，要从其他方面进行分析，如转子、耦合器、联轴器不平衡；铁心支架松动，斜键、销钉失效松动，转子绑扎不紧都会造成转动部分不平衡；与电机相联的齿轮、联轴器有故障，齿轮咬合不良，轮齿磨损严重，对轮润滑不良，联轴器歪斜、错位，齿式联轴器齿形、齿距不对、间隙过大或磨损严重，都会造成一定的振动，需要大家活学活用，具体问题具体分析，解决问题。

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