摘要：讨论交流感应异步电机的振动故障机理及特征，分析交流感应异步电机的故障诊断方法；应用振动分析、电流分析、磁通分析、轴电压电流分析等诊断技术分析交流感应异步电机的故障特征；以振动分析和电气参数分析相结合的方法保证诊断结论的正确性、准确性。

关键词：电机；故障；诊断

交流感应异步电机振动故障诊断是通过对电机轴承振动、定子线圈电流、轴向磁通、转子轴电压及电流等数据进行分析，掌握交流感应异步电机的状态，为检修决策提供充分可靠的依据。所涉及到的各项技术的准确性与通用性已被普遍认可。

一、感应电机的振动故障诊断

1．振动故障诊断技术

(1)定子。定子偏心、铁芯短路或松动等故障均产生2FL (FL为电源频率）下的振动，若切断电机电源，2FL频率下的振动立即消失。

(2）转子偏心。偏心的转子产生旋转可变气隙，从而引起脉冲振动（通常在2FL与转速的谐波频率之间），需从细化谱分离出2FL与转速的谐波频率以及2FL两侧的FP（极通过频率边带），FP常见值的范围在0.3~2Hz内。软地脚或不对中造成的壳体变形也会引起可变气隙。

(3)转子。转子条或端环断裂、转子条与端环接触不良以及转子铁芯短路均产生1X转速频率的振动及其两侧的极通过频率边带。此外，这些故障常产生转频的二、三、四、五阶谐波两侧的极通过频率边带。转子条通过频率及其谐波频率两侧的2FL边带说明转子条存在松动或脱开的情况。转子条松动与端环间引起的电弧常显示出很高幅值的2RBPF且伴随2FL边带，但是1RBPF频率的振动幅值不增大。

(4）电源接头。接头松动或断裂可产生2FL频率的振动，且2FL两侧伴有113FL的边带。若存在偶尔接触的故障接头，问题尤为严重，必须及时处理。

(5）转子热弯曲。转子热弯曲可能导致转子与定子碰摩，产生愈来愈大的电磁力和不平衡力，生成更多的热量，促使转子更加弯曲。转子热弯曲时，转速频率的振值随时间延长而增大，振幅值受定子电流的影响较明显，振动特征类似于转子不平衡。热弯曲故障明显时，同一转子的两侧轴承轴向1X相位差约为180。；同侧轴承轴向的上与下、左与右的相位差为180。。

2．感应电机电气故障诊断技术

(1）电流

①转子条故障诊断。转子回路出现故障时，在定子电流频谱图上，电源频率两侧将出现一个边频带（土FP）。转速的波动使异步电机的电流以电源频率为中心，在土FP之间变化，由于定子中三次谐波磁通的调制作用，使得转速和电流的波动更加明显。由基频电流和边频电流的幅值比值，可以推断转子条断裂数目。

转子条故障的严重程度与检修策略可参考夏洛特联合技术公司的“电机电流分析严重程度和推荐的修正措施表”。中国资产管理网

②气隙偏心故障诊断。气隙偏心往往会造成振动值超限、定子与转子相擦等故障。气隙偏心有静态和动态两种类型。静态偏心是由定子铁芯的椭圆度或装配不正确造成的；动态偏心由轴弯曲、轴颈椭圆、临界转速时的机械共振、轴承磨损等造成，其偏心位置在空间是变化的。

气隙偏心在定子电流中将以谐波形式反映出来，因此其特征频谱成分可以通过检测电流频谱获得。气隙偏心的特征频率可依照下列公式计算：

      
式中：n2为任意整数，静偏心时，n2 =0;动偏心时，n2=1、 2,、3…。 N1为任一整数；s为转速差，s=1-(n×P)/(60×f1), n为电机的转速（r/min) , P为电机的磁极对数；n3为奇整数，取1, 3, 5…。