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单相和三相压缩机振动不一致问题

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发表于 2014-10-18 19:38:55 | 只看该作者 回帖奖励 | 倒序浏览 | 阅读模式
各位大虾,在开发压缩机时候遇到了一个非常头疼的振动问题,因为之前不是搞振动,对电机的了解也有限,想请教各位有经验的大虾看看是什么问题。@2266998@伟光, P" L7 L8 K$ B- u1 z* @: j
4 n* Z' Q" }& V( @
背景介绍:0 k/ v% Z/ z( T8 f# G) s
1.开发三相定速电机压缩机时,所开发新型号的所有参数(零部件以及装配参数)都与现有的同一型号单相马达相同,唯一不同的就是电机定子和转子。定子和转子的叠高相同,重量不同。
/ i( g( T# ?+ Y6 }. d/ l2 K6 z2.现有的单相压缩机历史振动数据很好,65pcs的Peak-Peak平均值为2mils, 振动最大值为2.6,一致性很好。
, i8 ~' ~7 {8 M; p/ F6 y3.三相电机的零部件和装机参数正常,4pcs测试得出的Peak-Peak振动数值为3.0mils,3.4mils,3.5mils,3.5mils。测试在两个测试台上校验,两个测试台一致性很好。
2 m* {& ^0 j5 z: r( \4.动平衡计算及测试结果:
" N6 B, j% a- U1 I' O* m1 c6 P' |& Ha. 由于单相压缩机和三相压缩机运动部件都相同,动平衡计算结果相同,计算显示压缩机上部(主轴承处)的不平衡量比底部轴承的不平衡量大。则理论上单相压缩机和三相压缩机的振动应该完全相同,且振动分布应该是顶部振动大,底部振动小。
' ?' D+ } i! u" w! I9 gb.单相压缩机振动测试结果与计算结果相符,顶部振动大于底部振动。
, S# |4 A! z5 Jc.三相压缩机的振动测试结果与计算结果严重不符,4pcs的振动分布都是底部振动大,顶部振动小。
6 ~/ v/ l0 ^+ S$ L( s% P9 X, Z# L; S/ C! e. v% g
分析:2 T" p% q! y! r, K# p' [
1.单相压缩机和三相压缩机所有影响动平衡的部件相同,理论上振动应该相同,但实际却完全不同。为什么?凭自己浅薄的知识分析可能原因为:
! {# o$ D& E2 ?) F+ [# Y$ w: P& Ea.激励力不同。电机引起振动可能有机械力和电磁力:
5 M4 x9 |2 Y9 P2 A4 r* q! k+ r-机械力来源主要是东不平衡力,从以上分析单相和三相的动不平衡力应该相同。
! X! K" ?! L- b! q ?' `-电磁力:主要是压缩机的输出扭矩。
+ n8 W/ E* P$ q1 i: a" W-电磁力大小:输出扭矩与压缩机压缩过程的负载有关,由于压缩机的测试工况点都相同,频率转速相同,负载相同,输出的扭矩相同,差异也应该不大。* b* N& L# l0 G. P8 I' J! q$ J
-电磁力输出的形式:脉冲是否相同?
& F( R* [' m4 C, y% r5 \) [9 Z。。。。。。
. r; Z& A$ ]) V; o1 [. b3 tb.由于压缩机的定子和转子重量差异,影响压缩机的振动模态,三相压缩机的振动频率刚好在其固有频率上。
$ Z# ?% r$ ~3 Y) I3 K-后续将测试单相和三相压缩机的模态。
3 _5 T! [ s' X: [: Hc.由于定子和转子的重量不同,导致压缩机的整机重心变动。若重心上移,整机更加不稳定,底部振动加大。
4 A l/ n$ j+ s5 v% D- O% d H-目前正在收集数据分析重心的变化情况,但是对是否影响以及如何影响整机的振动机理还不了解。" z2 p9 _! m# F4 M
d.。。。。。。- w. x; N& r" ]1 ]6 [! i
7 v8 G4 O/ ^- n- m! C. O, ~& o
有以下困惑,想请教各位有经验的大侠:i( F) k; C8 x/ L+ A. F7 t
1.单相定速电机和三相定速电机的振动是否会不同?) D& R8 D$ {/ f
2.单相电机和三相电机在激励力方面是否存在差异?其激励的形式分别是什么?
; t# j2 H) ]5 {5 ?) ]- z3.分析方向是否正确?是否还有其他的因素没有考虑到?还需要验证排除哪些内容?
$ ]+ F0 ]$ |& [. A: z6 O# \2 z x% A' p" v
虽然也在补充电机和振动方面的知识,但是感觉没有方向,东一榔头西一棒子,所以恳请各位有经验的大侠能指点一下方向。在此先感谢了。}* q) A4 Q% c2 ]; x

. P. D/ p3 g! Y* ^& {2 ^5 q* vx4 w9 A2 a2 o' d2 v) Y$ p
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  • ·基础|主题: 801, 订阅: 87
2#
发表于 2014-10-19 12:51:08 | 只看该作者
仔细看了你的问题,很欣赏你,能自己分析问题,列出问题的家伙现在是少之又少了,你的问题,大致如下! X4 p8 o0 \' ^# T: T+ i
4 q5 |& B2 b6 |+ O
1,单相电机与三相电机,其实是俩东西,其电磁驱动方式就不同,表现为空间矢量有区别,
# V1 o2 V& i+ S3 P0 V9 t4 `6 v' a4 A K a5 x$ u# X
2,粗用,有些细节不表现出来,我用小电机带液压泵就有这个体会,用单相电机带,与用三相电机带,无论是驱动还是振动都有区别,只是我们常规用,不太关心这个,9 B4 d" t# K0 }# ^- r, d
2 p6 {* a. j9 p
3,我玩一些振动问题,以前说过了,也举过些例子,说说我怎么一步一步玩,你大致参考一下,
9 {; o# y/ [: Y* x5 E# o! \5 g: P* Z, N% a" Z/ p. r
首先,压缩机有其固有振动特性, 先分析这个,再分析其在外载荷作用下的特性,特别是不同功率下的特性,
( I: o, d0 `3 P$ k1 v* T! x/ o
4 B$ a2 x$ u- i, |6 k再就是具体分析电机的特性,这个电机书籍有解释与介绍,
$ B, r, G( Z! P% T) x7 g! K. @
o+ G+ y: A: r# h l/ H6 J1 k1 t# T, O之后,把电机与压缩机‘同轴化处理’,找其在什么时候有什么类型的振动,其振动是如何放大的,这个要细致分析,要列许多图谱才能知道,我这里说说简单,做这个,大概要2个月,还得学这些的,知道振动是如何叠加的,外部是如何激烈的,这都是复杂过程,你厂子里面必须有专业工程师才能解决,一般工程师是玩不了这些的,: e; h0 {! [( `+ s) m: c0 c
9 g1 q0 O; M/ i1 _
核心问题就是,电机怎么振动,压缩机有什么固有特性,而外激励是如何放大这个振动的,而这个振动又会反向激励电机,电机再激励压缩机,但这个环节不会无限制进行下去,到某个环节就会因为干扰而衰减,你玩的就是这个,

点评

非常感谢八爷的回复,帮助我又理了一边思路,非常感谢。 接下来还是分析压缩机的固有振动特性,压缩机振动模态的变化。同时补充一些电机的知识,因为不了解电机,对与电机的激励力和电机特性不了解,所以这块暂时 详情 回复 发表于 2014-10-19 18:34
我欣赏的是一个‘学习与工作的模式’,就是自己在哪里卡住了,能说清楚,而现在多数家伙是说不清楚自己哪里不明白,那个大家‘凸轮骂战’的帖子,骂完了,他至今不知道你说啥,也不知道他哪里不明白,自居大拿,哈 发表于 2014-10-19 14:26
8爷欣赏的人可不多,有点像许邵 发表于 2014-10-19 13:50
3#
楼主 | 发表于 2014-10-19 18:34:10 | 只看该作者
2266998 发表于 2014-10-19 12:51
' O. [% t x/ g6 M. M/ I7 X: X2 z仔细看了你的问题,很欣赏你,能自己分析问题,列出问题的家伙现在是少之又少了,你的问题,大致如下 : t+ }( r( e+ U) P/ }) u; S6 B$ @' v
2 T0 M' L. J. z! R
1, ...
/ g8 s' O4 u! ^' g% ^$ Y
非常感谢八爷的回复,帮助我又理了一边思路,非常感谢。( i0 a( l" L! B5 t
, w1 s* O1 T" V+ l* f- Q# {- B
接下来还是分析压缩机的固有振动特性,压缩机振动模态的变化。同时补充一些电机的知识,因为不了解电机,对与电机的激励力和电机特性不了解,所以这块暂时没有太多想法,不过也刚好作为一个契机加强一下振动和电机方面的知识学习。
# x" j: }+ w5 v+ t2 j我们工厂有专门的噪声和振动工程师,也能配合我帮助分析,但是作为项目责任人,首先自己还是必须熟悉这个对象,理清楚方向以后振动工程师才能介入进来。
3 F" A2 R3 w3 f% L1 W+ W b b5 C9 a& a0 {! I7 l
有一个地方完全没有概念,请教八爷:什么是电机和压缩机同轴化处理?如何做这个同轴化处理?' L5 u; `. U# w$ g" t7 k z) m; b

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$ S: X2 H: a. K4 ?/ }- @

点评

就是先分析原动机自身特性,再分析工作机的特性,分析清楚了,把这俩东西联接起来,看其对对方设备的激励,比如电机对压缩机的振动激励,反过来,压缩机也激励电机, 发表于 2014-10-20 09:44
4#
发表于 2014-10-19 19:59:19 | 只看该作者
苍狼大地 发表于 2014-10-19 18:34 / K2 U! }+ Z" l, `5 e1 g7 U' @2 n
非常感谢八爷的回复,帮助我又理了一边思路,非常感谢。 4 g C# i" `! j) G4 b* P

/ |. o5 a( Z. V" u) |接下来还是分析压缩机的固有振动特性,压缩机 ...
+ b7 I% d1 Y" s2 d: P
我理解的同轴化就是把电机到压缩机的传动都整合到电机轴上,利用惯量相等一系列公式,等量处理,“省”去中间环节。
" W i# ]# i, J p+ v, j

点评

理解了,类似于力学上求等效载荷,不过对具体怎么算没有算过,得尝试一下。 详情 回复 发表于 2014-10-20 06:59
5#
发表于 2014-10-19 22:45:32 | 只看该作者
超越自己 发表于 2014-10-19 19:59
/ D+ k( w' G! |' o' Q8 Z$ S我理解的同轴化就是把电机到压缩机的传动都整合到电机轴上,利用惯量相等一系列公式,等量处理,“省”去 ...

" y( |! S3 V# r$ ^2 E好久没看到前辈了!. j1 I4 B4 [) R v8 Z1 ?" O
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楼主 | 发表于 2014-10-20 06:59:41 | 只看该作者
超越自己 发表于 2014-10-19 19:59
$ d$ O. r( P% C, I9 R! G我理解的同轴化就是把电机到压缩机的传动都整合到电机轴上,利用惯量相等一系列公式,等量处理,“省”去 ...

3 ]; o( ?" c1 [7 n理解了,类似于力学上求等效载荷,不过对具体怎么算没有算过,得尝试一下。
& N3 k9 t3 m+ F: P' j4 W4 i
7#
发表于 2014-10-21 00:01:37 | 只看该作者
xuexi
8#
发表于 2014-10-23 13:20:40 | 只看该作者
学习下,
1 d) \: D6 o5 e2 \1 [最近也在看Rao的机械振动~
9#
发表于 2014-10-28 12:47:44 | 只看该作者
不断学习
10#
发表于 2014-10-29 17:34:06 | 只看该作者
本帖最后由 人大太犬 于 2014-10-29 18:11 编辑
, N9 [- w, T& d' p5 ~8 {6 |$ d9 q
4 ?; k. v! N0 q3 _$ d% y, h: Q! h9 t三相电机分同步和异步两种但是定子是一致得,通过3个彼此相差120度得电压合成一个匀速旋转得磁场,单相交流电机就不太一样,没有真正得旋转磁场,磁场就是在一条线得方向向上正负变化不断(部分看法认为是2个等强度反向旋转磁场得合成量),至于楼主所说得速度频率差不多得情况下,转矩应该差不多,楼主大概是根据功率等于转速与转矩之积得到得吧?但是事实上电机得输入和输出功率不完全相等,要考虑定子铜耗,转子铜耗和铁耗,风磨杂散损耗等等,根据不同得电机类型具体计算还是有区别得,即使同为一种类型得电机也会有区别(比如都是感应电机,电机设计还得分为好几类,转矩转速特性曲线也不一样得)@苍狼大地

点评

谢谢人兄的回复,有几个问题想请教: 1. 单相电机和三相电机在转矩脉动上差别大吗? 我是从负载端反推电机的Torque,因为压缩机的负载以及转速都相同,计算出来的Torque曲线也相同,但是不知道从微观上看电机的Tor 详情 回复 发表于 2014-10-30 20:11
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