電機振動的原因、危害及解決方法全解析!

電機作為工業生產和日常生活中廣泛應用的動力設備，其運行狀態的穩定性至關重要。在電機的各類故障中，振動問題較為常見且復雜。電機振動不僅影響自身的性能和壽命，還可能對與之相連的設備及周圍環境產生不利影響。本文將全面剖析電機振動的原因、危害，并詳細介紹查找振動原因的方法以及針對不同故障的檢修措施。

一、電機振動危害多

電機一旦產生振動，危害不容小覷。振動會使繞組絕緣不斷受到沖擊，大大縮短其使用壽命，同時也會嚴重影響軸承的正常運轉，減短軸承壽命。對于滑動軸承而言，振動干擾了正常的潤滑過程。持續的振動力會使絕緣縫隙逐漸擴大，外界的粉塵和水分便有了可乘之機，入侵其中后，絕緣電阻降低，泄漏電流增大，嚴重時甚至直接導致絕緣擊穿，引發電氣事故。在一些帶有冷卻器的電機中，振動還容易使冷卻器水管振裂，焊接點振開，影響冷卻效果，進而影響電機整體性能。

電機振動還會殃及負載機械。它會造成負載機械的損傷，降低工件加工精度，使機械部分長期處于疲勞狀態，地腳螺絲可能因此松動甚至斷掉。對于采用碳刷和滑環的電機，振動會導致碳刷和滑環異常磨損，在直流電機中，還可能出現嚴重刷火，燒毀集電環絕緣，同時產生令人不安的噪音，影響工作環境。

二、多因素致電機振動 

機械因素

1、轉動部件不平衡：轉子、耦合器、聯軸器、傳動輪等部件若出現不平衡，電機旋轉時會產生離心力，引發振動。此外，鐵心支架松動、斜鍵或銷釘失效松動以及轉子綁扎不緊，也會造成轉動部分質量分布不均，導致不平衡振動。這種情況在實際電機運行中較為常見，許多因制造工藝偏差或長期使用磨損導致的部件不平衡，都可能成為振動的源頭。

2、軸系不對中：聯動部分軸系在安裝時若對中不良，中心線不重合，定心不正確，電機運行時會產生附加應力，引起振動。而且，即使冷態時中心線重合，運行一段時間后，由于轉子支點、基礎等變形，中心線被破壞，同樣會產生振動。據相關統計，在因安裝問題導致的電機故障中，軸系不對中占比較大。

3、相關部件故障：與電機相連的齒輪、聯軸器若存在故障，如齒輪咬合不良、輪齒磨損嚴重、聯軸器歪斜錯位、齒式聯軸器齒形齒距不對或間隙過大、磨損嚴重等，都會成為振動的誘因。在一些工業生產現場，由于設備長期運行，齒輪和聯軸器的磨損未能及時發現和處理，最終引發電機振動故障。

4、電機自身結構問題：電機本身結構存在缺陷，像軸頸橢圓、轉軸彎曲、軸與軸瓦間間隙過大或過小，以及軸承座、基礎板、地基的某部分乃至整個電機安裝基礎的剛度不夠，電機與基礎板之間固定不牢，底腳螺栓松動，軸承座與基礎板之間松動等，都可能導致電機振動。例如，部分電機在安裝過程中，底腳螺栓未按規定扭矩緊固，運行一段時間后螺栓松動，引發電機振動。

電磁因素

1、電源問題：三相電壓不平衡，會使電機三相電流不平衡，產生電磁振動；三相電動機缺相運行時，電機的電磁轉矩會發生變化，引發劇烈振動。在一些電網不穩定的地區，三相電壓不平衡的情況時有發生，容易導致電機出現電磁振動問題。

2、定子問題：定子鐵心變橢圓、偏心、松動，定子繞組發生斷線、接地擊穿、匝間短路、接線錯誤等情況，都會破壞電機內部的電磁平衡，導致振動。曾有案例顯示，某電機在運行過程中，因定子繞組匝間短路，引發電機強烈振動，最終導致電機燒毀。

3、轉子問題：轉子鐵心變橢圓、偏心、松動，轉子籠條與端環開焊，轉子籠條斷裂，繞線錯誤，電刷接觸不良等，會使轉子在旋轉過程中受到的電磁力不均勻，從而產生振動。例如，某工廠的電機在運行中出現振動，經檢查發現是轉子籠條與端環開焊，導致轉子受力不均，引發振動。

機電混合因素

1、氣隙不均與單邊電磁拉力：電機振動往往是氣隙不勻，引起單邊電磁拉力，而單邊電磁拉力又使氣隙進一步增大，這種機電混合作用表現為電機振動。在一些電機設計和制造過程中，如果氣隙控制不當，就容易在運行時出現這種情況。

2、電機軸向串動：由于轉子本身重力或安裝水平以及磁力中心不對，引起的電磁拉力，造成電機軸向串動，引起電機振動加大，嚴重情況下發生軸磨瓦根，使軸瓦溫度迅速升高。例如，某些電機在安裝時，未調整好磁力中心，運行時就會出現軸向串動和振動問題。

3、電機拖動負載傳導振動：當電機拖動的風機、水泵等負載發生振動時，振動會通過聯軸器等傳動部件傳導至電機，引起電機振動。在工業生產中，許多電機與風機、水泵等設備相連，一旦負載設備出現振動故障，很容易。

三、振動原因典型案例 

電磁方面案例

鍋爐房密封風機電機在檢修前，定子鐵心出現紅色粉末，懷疑鐵心有松動現象，但因不在標準大修項目內未作處理。大修后試轉，電機發出刺耳尖叫聲，更換定子后故障排除。這一事件在實際電機維修案例中具有一定代表性，表明定子鐵心松動等電磁方面的問題會嚴重影響電機運行。該案例來源于某工廠的實際維修記錄，具有真實性。

某電機運行中，定子電流來回擺動，振動逐漸增大。經判斷懷疑轉子籠條有問題，解體后發現轉子籠條有 7 處斷裂，嚴重的 2 根兩側與端環已全部斷裂。若未及時發現，極有可能造成定子燒損的嚴重事故。此案例也是基于實際電機故障處理情況，反映了轉子故障引發電機振動的危害。

機械方面案例

凝結水泵電機更換上軸承后，電機晃動增大，且轉、定子有輕微掃膛跡象。經檢查，是電機轉子提起高度不對，轉、定子磁力中心未對上，重新調整推力頭螺絲備帽后，振動故障消除。這一案例來自某電廠的設備維修實踐，展示了因安裝調整不當導致電機振動的問題及解決過程。

跨線吊圈揚電機檢修后振動一直偏大且逐漸加重，落勾時振動及軸向串動明顯。解體發現轉子鐵心松動，轉子平衡也有問題，更換備用轉子后故障解決，原有轉子返廠修理。該案例同樣基于實際的電機維修工作，體現了轉子相關問題對電機振動的影響。

循環水泵電機運行中振動偏大，電機本身檢查無問題，空載正常。最終查明是電機找正中心偏差太大，水泵班重新找正后，振動消除。這是實際工作中因安裝找正問題導致電機振動的常見案例。

鍋爐房引風機更換皮帶輪后，電機試運行產生振動且三相電流增大。經檢查電路和電器元件無問題，最后發現是皮帶輪不合格，更換后電機振動消除，三相電流恢復正常。此案例源于某鍋爐房的設備調試過程，反映了與電機相連部件故障引發電機振動的情況。  

四、精準查找振動原因

在電機未停機時，可用測振表對各部振動情況進行檢查。對于振動較大部位，按垂直、水平、軸向三個方向詳細測試振動數值。若地腳螺絲或軸承端蓋螺絲松動，可直接緊固，緊固后再次測量振動大小，觀察是否消除或減輕。同時，要檢查電源三相電壓是否平衡，三相熔絲有無燒斷現象。電機單相運行不僅會引發振動，還會使電機溫度迅速上升。此外，觀察電流表指針是否來回擺動，若轉子斷條，會出現電流擺動現象。最后檢查電機三相電流是否平衡，發現問題及時與運行人員聯系，停止電機運行，防止電機燒損。這些檢測方法和步驟是基于電機故障診斷的實際經驗總結而來，在實際操作中具有很強的實用性。

若對表面現象處理后，電機振動仍未解決，可斷開電源，解開聯軸器，使電機與負載機械分離，單獨轉動電機。若電機本身不振動，說明振源是聯軸器未找正或負載機械問題；若電機振動，則表明電機本身存在問題。另外，還可采用斷電法區分電氣和機械原因，停電瞬間，若電機馬上不振動或振動減輕，說明是電氣原因，否則為機械故障。這種判斷方法在眾多電機故障排查中得到了廣泛應用，有效幫助維修人員確定故障方向。

五、針對故障精準檢修

電氣故障檢修

首先測定定子三相直流電阻是否平衡，若不平衡，說明定子連線焊接部位可能有開焊現象，可斷開繞組分相查找。同時，檢查繞組是否存在匝間短路，若故障明顯，可從絕緣表面看到燒焦痕跡，也可用儀器測量定子繞組。確認匝間短路后，需將電機繞組重新下線。例如，水泵電機運行中振動大且軸承溫度偏高，小修試驗發現電機直流電阻不合格，定子繞組有開焊現象，排除故障后，電機運行恢復正常。此檢修流程和案例均是實際電機維修工作的真實寫照。

機械故障檢修

檢查氣隙是否均勻，若測量值超標，需重新調整氣隙。檢查軸承，測量軸承間隙，不合格則更換新軸承。查看鐵心變形和松動情況，松動的鐵心可用環氧樹脂膠粘接灌實。檢查轉軸，彎曲的轉軸可進行補焊重新加工或直接直軸，然后對轉子做平衡試驗。如風機電機大修后試運行，振動大且軸瓦溫度超標，經檢查發現電機氣隙大，瓦座水平不合格，重新調整各部間隙后，電機試轉成功。這些機械故障檢修方法和案例均來源于實際的電機維修經驗。

連接部分故障檢修

若負載機械部分檢查正常，電機本身也無問題，那么故障可能出在連接部分。此時要檢查電機的基礎水平面、傾斜度、強度，中心找正是否正確，聯軸器是否損壞，電機軸伸繞度是否符合要求等。在實際工作中，連接部分的問題常常容易被忽視，但卻可能是導致電機振動的重要原因。

六、處理電機振動步驟明晰

1、把電機和負載脫開，空載測試電機，檢測振動值。這是判斷電機振動是由自身還是負載引起的第一步，在實際電機故障排查中是常用的操作方法。

2、檢查電機底腳振動值，依據國標GB10068-2006，底腳板處的振動值不得大于軸承相應位置的25%，如超過此數值說明電機基礎不是剛性基礎。該標準是電機振動檢測和判斷的重要依據，在實際應用中被廣泛遵循。

3、如四個底腳只有一個或對角兩個振動超標，松開地腳螺栓，振動就會合格，說明該底腳下墊得不實，地腳螺栓緊固后引起機座變形產生振動，把底腳墊實，重新找正對中，擰緊地腳螺栓。這種情況在電機安裝和運行過程中時有發生，按照此步驟可有效解決因底腳問題導致的振動。

4、把基礎上四個地腳螺栓全緊固，電機的振動值仍然超標，這時檢查軸伸上裝的聯軸器是否和軸肩靠平了，如不平，軸伸上多余的鍵產生的激振力會引起電機水平振動超標。這種情況振動值超得不會太多，往往和主機對接后振動值能下降，應說服用戶使用，二極電機在出廠試驗時根據GB10068-2006在軸伸鍵槽內裝在半鍵。多余的鍵就不會額外增加激振力。如需處理，只需把多余的鍵截去多出長度即可。這是針對因聯軸器安裝問題導致電機振動的解決方法，具有很強的實際操作性。

5、如電機空試振動不超標，帶上負載振動超標，有兩種原因：一種是找正偏差較大；另一種是主機的旋轉部件（轉子）的殘余不平衡量和電機轉子的殘余不平衡量所處相位重疊，對接后整個軸系在同一位置的殘余不平衡量大，所產生的激振動力大引起振動。這時，可以把聯軸器脫開，把兩個聯軸器中的任一個旋轉 180℃，再對接試機，振動會下降。在實際電機與負載連接運行中，這種因找正和殘余不平衡量問題導致的振動較為常見，通過此方法可有效判斷和解決。

6、振動振速（烈度）不超標，振動加速度超標，只能更換軸承。這是根據電機振動參數判斷故障并采取相應措施的方法，在實際電機維修中經常運用。

7、二極大功率電機的轉子由于剛性差，長時間不用轉子會變形，再轉時可能會振動，這是電機保管不善的原因，正常情況下，二極電機儲存期間。每隔 15 天要對電機盤車，每次盤車至少轉動 8 圈以上。此建議是基于二極電機的特性，為防止電機因保管不當導致轉子變形引發振動而提出的有效措施。

8、滑動軸承的電機振動和軸瓦的裝配質量有關，應檢查軸瓦是否有高點，軸瓦的進油是否夠、軸瓦緊力、軸瓦間隙、磁力中心線是否合適。在涉及滑動軸承電機的振動問題時，軸瓦的相關因素是重點檢查對象，這些檢查內容是實際維修經驗的總結。  

9、一般情況下，電機振動的原因，可以從三個方向的振動值大小做簡單的判斷，水平振動大，轉子不平衡；垂直振動大，安裝基礎不平不好；軸向振動大，軸承裝配質量差。這只是簡單判斷，要根據現場情況，結合以上所述的因素綜合考慮，查找振動的真實原因。這種通過振動方向初步判斷故障原因的方法，為電機故障排查提供了快速有效的思路，但實際情況需綜合多方面因素進行判斷。

10、Y系列箱式電機的振動應特別注意軸向振動，如軸向振動大于徑向振動，對電機軸承的危害極大，會引起抱軸事故。要注意觀察軸承溫度，如定位軸承比非定位軸承升溫速度快，應立即停機。這是因為機座的軸向剛度不夠引起的軸向振動，應加固機座。對于 Y 系列箱式電機的振動特點和危害，在實際電機運行維護中需要特別關注，此內容是針對該系列電機的專業維護建議。

11、轉子經動平衡后，轉子的殘余不平衡量已經固化在轉子上，不會改變，電機本身的振動也不會隨著地點、工況的變化而變化，在用戶現場是能處理好振動問題的。一般情況下，檢修電機不需要對電機再做動平衡校驗，除了極特別的情況，如柔性基礎、轉子變形等，須做現場動平衡或返廠處理。這是關于電機轉子動平衡及后續振動處理的專業說明，對實際電機維修和運行維護具有指導意義。     

電機振動問題的解決需要對其原因進行全面、深入的分析，通過科學的檢測方法和針對性的檢修措施，才能確保電機恢復正常運行，延長其使用壽命，保障生產的順利進行。