西门子工艺模块6ES7541-1AD00-0AB0

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        通过仪器或者监测设备对电机的振动情况进行测量和监视，根据主要特征值的变化趋势，可以对电机的运行状态进行评估。在振动异常的情况下，进一步对振动数据进行分析，还可以帮助判断具体的故障原因。

         电机的振动故障通常由机械方面或者电磁方面引起。电机断电后，振动迅速消失，是电磁故障引起的振动；反之是机械振动。

1                   电机振动故障的常见原因

1.1               转子不平衡引发的振动

转子不平衡是指电机转子的质量中心偏离回转中心（偏心）。由于偏心质量和偏心距的存在，在电机旋转时产生离心力，从而引起与转速同频的振动。不平衡是旋转机械常见的振动故障原因。通常是由于工厂制造原因没有达到平衡精度；转子长时间运行产生的不均匀磨损、腐蚀、变形和不均匀结垢沉积；转子部件脱落或卡阻；或者由于外部联轴器、带轮、风扇不平衡等原因造成。

1.2               转子对中不良引发的振动

转子不对中主要包含轴系不对中和轴承不对中两种情况。电机转子轴和负载轴之间通常采用联轴器连接，所以轴系不对中主要是指联轴器不对中。当对中不良时，电机轴和负载轴之间会产生轴向和径向交变的

附加力矩，从而引发电机振动。造成不对中的主要原因有设备安装精度不足；设备受力或者受热膨胀发生变形；安装基础沉降等。

1.3               机械松动引发的振动

松动包括旋转松动和非旋转松动。电机地脚螺丝连接力矩不足引起的松动是典型的非旋转松动。

松动可在松动的方向上产生振动，方向性非常强。旋转松动主要是旋转件和固定件之间配合关系被破坏，间隙**差引起的松动。轴承磨损是典型的旋转松动。

1.4               共振

共振是指激振频率（通常是旋转频率）接近机器部件的某阶固有频率。发生共振时，会引起较高的振幅，造成设备较快发生损坏。造成共振的主要原因有设计因素；轴内部产生裂纹；基础破裂；开焊等。

1.5               滚动轴承故障引发的振动

滚动轴承是电机上的易损件，轴承受力异常或者磨损时，会导致电机噪音和振动会逐渐增大。轴承故障通常由于润滑不良；装配不当；机械过载；腐蚀；制造缺陷等原因造成。（详细请参见往期《电机常见故障原因分析之电机轴承故障》一文）

1.6               电磁故障引发的振动

电机的电磁故障包括定子故障和转子故障。定子故障主要有定子偏心、定子铁芯松动和定子绕组短路。转子故障主要有转子偏心和转子绕组缺陷（笼条和端环断裂开焊）。偏心使得定、转子之间产生旋转的可变气隙，引起电机脉冲振动。定转子绕组故障影响电机的电磁转矩，使电机外壳上受到旋转力波的作用，引发电磁噪音和振动增大。

对于矢量控制，异步电机启动时，G120变频器先输出励磁电流使电机建立磁场，转矩电流受到限制，当励磁结束后，变频器使能转速设定值。电机功率越大励磁过程越慢，这样会产生过多的等待时间，对于需要快速启动、或频繁点动的应用，除了延时撤使能的方法外，还可以采用快速励磁功能。

1.1   G120变频器的快速励磁功能

G120变频器的快速励磁特性曲线如图1-1所示，在激活了快速励磁功能后，电机启动时，励磁电流设定值跃升到极限值：0.9 * r0067（I ***大），实际磁通随着设定电流快速上升。 一旦达到由 p1573 设定的磁通阈值（***小值：10 %，***大值：200 %，出厂设置为100 %），便结束励磁（r0056.4=1），并使能转速设定值。

图1-1 G120变频器快速励磁特性曲线

1.2 快速励磁与常规励磁时间曲线对比

对比一下G120变频器激活快速励磁功能前后，电机励磁的差异。正常情况下，G120变频器控制0.12kw电机的启动曲线如图1-2所示，励磁时间大约为50ms。

在使用快速励磁功能时，设置参数p1401.6=1，p1573=90%，p1570=**，0.12kw电机的启动曲线如图1-3所示，磁通实际值为90%所需要的励磁时间约为26ms。