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本文的内容是关于循环水泵双速电机振动原因分析与处理，非常实用的经验总结，希望对你的工作和学习有所帮助。 

一、循环水泵电机描述

某电厂＃８机组为2007年投产的1000MW机组，配置有3台循环水泵和1台辅助冷却水泵。循环水泵电机的型号为YKSL3650-16/2600-1，功率为3650KW，额定电压为10000V，额定电流为279.6A，16级单速运行，绝缘等级为H级。配套的水泵型号为88LKXA-30.3，系立式单级导叶式、内体可抽出式混流泵，流量为33480m3/h，扬程为30.3m，效率为87.1%，必须汽蚀余量为8.47m，输送介质为淡水。在2014年进行的#8机组大修中，根据节能需求对A、C两台循环水泵电机进行节能改造。在制定方案时，考虑变频改造和双速改造2种方案。

1、变频改造是通过加装高压变频器对循环水泵电机转速进行调速控制，需要增加变频设备。变频调速为无级调速，调速范围广，适用于各类交流电动机，节能效果好。但电厂高电压、大功率电机的变频装置价格昂贵、技术要求高、维护费用高、故障率高，因此变频调速节能方案受到一定的限制。

2、双速改造是将原单速电机改成单绕组双速电机。这种方法是利用电机本身条件，将电机从单速改为双速，泵的负载高时用高速，负载低时用低速；其改造费用低、改造周期短、维护简单、性价比高，在国内应用较多，但因电机仅有2种速度，节能效果不如变频装置。

经充分论证和分析，综合考虑循环水泵电机变频改造在国内的应用实例较少且投资大、回收期较长，认为第2种方法比较符合当前需求。对循环水泵大修工作，委托某电机公司对8A和8C循环水泵电机进行双速改造，将2台16极循环水泵电机改造为16/18极（高速时16极，低速时18极）双速电机。泵电机进行双速改造，可增加循环水量调节的灵活性，满足不同季节的供水需要。因此，#8机组大修工作，委托某电机公司对8A和8C循环水泵电机进行双速改造，将2台16极循环水泵电机改造为16/18极（高速时16极，低速时18极）双速电机。

二、改造的主要内容

1、不更换原有定子线圈及转子，通过改变定子线圈端部接线方式达到改变极对数实现调速目的。

2、改造后的双速电机参数。

16极：额定功率，3650KW；额定转速，370r/min；额定电流，279.6A。

18极：额定功率，2560KW；额定转速，330r/min；额定电流，208A。

3、在电机侧面安装一个调速端子接线箱，通过更改调速箱内的引出线连接压板实现调速，原电源引出线位置不变。

4、电机改造后绝缘等级不变（H级）。

5、绕组干燥后，进行整体真空浸漆。

三、改造后出现的异常及诊断分析

改造后，#8机组C循环水泵首先试转，在进行高速（16极）空载测试及带负荷运行测试时发现：电机定子部分振动较大，有明显沉闷异音，强度达80~85dB，#8机组A循环水泵电机试运行时也存在同样情况。在试运行过程中，使用振动分析仪采集振动信息，分析造成振动的原因。　

1、高速（16极）空载测试

1）电机轴承部位振动值

A位移。电机负荷侧：南北向为15μｍ，东西向为15μｍ，轴向为20μｍ；电机非负荷侧：南北向为24μｍ，东西向为33μｍ，轴向为17μｍ。

B振速。电机负荷侧：南北向为1.11mm/s，东西向为1.25/s，轴向为5.75mm/s；电机非负荷侧：南北向为1.36mm/s，东西向为1.26mm/s，轴向为0.616mm/s。

2）电机定子部分振动值

电机定子部分振动较大，振动最大位置处振速为19.50mm/s，位移为98μｍ。

3）频谱分析

从图1、图2可以看出：电机非驱动端主要振动频率为3×转速频率以及100Hz，3×转速频率振速为1.00mm/s，100Hz振速为0.75mm/s；驱动端主要振动频率为100Hz，振速为5.60mm/s。

2、高速（16极）带负荷试运行测试

1）电机轴承部位振动值

A位移。电机负荷侧：南北向为11μｍ，东西向为14μｍ，轴向为17μｍ；电机非负荷侧：南北向为20μｍ，东西向为48μｍ，轴向为16μｍ。

B振速。电机负荷侧：南北向为0.505mm/s，东西向为0.807mm/s，轴向为1.76mm/s；电机非负荷侧：南北向为1.77mm/s，东西向为1.43mm/s，轴向为1.46mm/s。

2）电机定子部分振动值

电机定子部分振动值最大处振速为18.7mm/s，位移为96μｍ，振动值较大。

3）频谱分析

从图3、图4可以看出：电机非驱动端主要振动频率为3×转速频率以及100Hz，3×转速频率振速为1.67mm/s，100Hz振速为0.49mm/s；电机驱动端主要振动频率为100Hz及其谐波频率，100Hz为0.91mm/s。

3、低速（18极）带负荷试运行情况

低速运行时电机有轻微异音但声音较高速运行时明显减小，电机本体部分振动值也明显减小，检查气隙及轴承间隙均在正常范围呢。　

4、其他同类型循环水泵电机振动情况

为了进一步分析#8机组C循环水泵电机出现的异常，对正在运行的同型号#7机组B循环水泵电机进行了测量，频谱图如图5、图6所示。由图5、图6可以看出，频谱图中100Hz成分较小。

5、电机固有频率测试

综合运行测试特征，#8机组C循环水泵电机主要异常为存在较高幅值的100Hz成分，存在明显的电气故障，分析为100Hz共振。为此，对电机铁芯和机组的固有频率进行测试，发现电机铁芯的固有频率约96Hz左右，机座固有频率约100Hz，两个频率重叠，而100Hz的电磁频率在所有电机中都普遍存在且无法消除。电磁频率产生一个激振力，激发电机的固有频率振动，造成了机械与电磁的共振，所以电机机座部分振动值大，而声音沉闷是100Hz共振的一个显著特征。

四、处理措施

一般消除电机100Hz共振现象有2个措施：改变电机的固有频率和减小磁势不平衡量。改变电机的固有频率，可通过改变其机械强度的方法来实现，但由于定子结构复杂，无法通过计算或模拟的方法给其一个定量的改变目标值，且改机械性能后若仍不能达到其目标，机座机械性能难以恢复原状。减小磁势不平衡量即削弱电磁激振力，以减小固有频率的共振响应。经过多方面的分析与讨论，认为减小磁势不平衡量是最为可行的方案。经设计分析，对电机电磁方案进一步优化，重新设计电机的定子线圈，并重新排列其极相组分布，降低磁势不平衡量，削弱电磁激振力，将机座和铁芯的振动值降至一个合理的范围。处理后，高、低速空载运行时，电机定子机座部分振速都在1mm/s以下。带负荷运行时，电机非负荷侧轴承位移值：南北向为15μｍ，东西向为43μｍ，轴向为24μｍ；振速值：南北向为0.7mm/s，东西向为1.7mm/s，轴向为1.4mm/s。从测量的频谱图看，100Hz频率消失，完全消除了循环水泵电机共振现象。

五、总结

#8机组C循环水泵电机双速改造后出现的振动是100Hz共振引起的，通过减小磁势不平衡量消除了振动故障。分析过程中采用的振动诊断与分析方法，可为转动设备的振动故障分析与处理提供参考。