單相和三相壓縮機振動不一致問題

蒼狼大地

各位大蝦，在開發壓縮機時候遇到了一個非常頭疼的振動問題，因為之前不是搞振動，對電機的了解也有限，想請教各位有經驗的大蝦看看是什么問題。@2266998 @偉光
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背景介紹：
1.開發三相定速電機壓縮機時，所開發新型號的所有參數（零部件以及裝配參數）都與現有的同一型號單相馬達相同，唯一不同的就是電機定子和轉子。定子和轉子的疊高相同，重量不同。
2.現有的單相壓縮機歷史振動數據很好，65pcs的Peak-Peak平均值為2mils, 振動最大值為2.6，一致性很好。
$ k, Q( _, U" D3.三相電機的零部件和裝機參數正常，4pcs測試得出的Peak-Peak振動數值為3.0mils，3.4mils，3.5mils，3.5mils。測試在兩個測試臺上校驗，兩個測試臺一致性很好。
4.動平衡計算及測試結果：
1 y4 _+ B) j! D" `8 u1 e       a. 由于單相壓縮機和三相壓縮機運動部件都相同，動平衡計算結果相同，計算顯示壓縮機上部（主軸承處）的不平衡量比底部軸承的不平衡量大。則理論上單相壓縮機和三相壓縮機的振動應該完全相同，且振動分布應該是頂部振動大，底部振動小。
4 M7 K# t* i+ Z. d5 [$ I. }       b.單相壓縮機振動測試結果與計算結果相符，頂部振動大于底部振動。
/ l3 [' y, g8 [' E3 a       c.三相壓縮機的振動測試結果與計算結果嚴重不符，4pcs的振動分布都是底部振動大，頂部振動小。
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# G. o5 J2 j+ Y' |/ A分析：
1.單相壓縮機和三相壓縮機所有影響動平衡的部件相同，理論上振動應該相同，但實際卻完全不同。為什么？憑自己淺薄的知識分析可能原因為：
      a.激勵力不同。電機引起振動可能有機械力和電磁力：
            -機械力來源主要是東不平衡力，從以上分析單相和三相的動不平衡力應該相同。
6 R7 ]. E( L# k' A            -電磁力：主要是壓縮機的輸出扭矩。
                   -電磁力大小：輸出扭矩與壓縮機壓縮過程的負載有關，由于壓縮機的測試工況點都相同，頻率轉速相同，負載相同，輸出的扭矩相同，差異也應該不大。
0 g( A+ p; z" M+ \% P                   -電磁力輸出的形式：脈沖是否相同？
* u5 O' o4 d7 Q0 b            。。。。。。
" w- x3 ^+ Z/ R& ~3 _7 A5 G     b.由于壓縮機的定子和轉子重量差異，影響壓縮機的振動模態，三相壓縮機的振動頻率剛好在其固有頻率上。
             -后續將測試單相和三相壓縮機的模態。
     c.由于定子和轉子的重量不同，導致壓縮機的整機重心變動。若重心上移，整機更加不穩定，底部振動加大。
- I3 k8 ^0 p# k4 d             -目前正在收集數據分析重心的變化情況，但是對是否影響以及如何影響整機的振動機理還不了解。
     d.。。。。。。
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1 M/ s8 @) g. g$ _: p5 b( q3 z有以下困惑，想請教各位有經驗的大俠：
0 D# P, G8 }8 s4 s1.單相定速電機和三相定速電機的振動是否會不同？
2.單相電機和三相電機在激勵力方面是否存在差異？其激勵的形式分別是什么？
3.分析方向是否正確？是否還有其他的因素沒有考慮到？還需要驗證排除哪些內容？

雖然也在補充電機和振動方面的知識，但是感覺沒有方向，東一榔頭西一棒子，所以懇請各位有經驗的大俠能指點一下方向。在此先感謝了。

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2266998

仔細看了你的問題，很欣賞你，能自己分析問題，列出問題的家伙現在是少之又少了，你的問題，大致如下
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1，單相電機與三相電機，其實是倆東西，其電磁驅動方式就不同，表現為空間矢量有區別，

2，粗用，有些細節不表現出來，我用小電機帶液壓泵就有這個體會，用單相電機帶，與用三相電機帶，無論是驅動還是振動都有區別，只是我們常規用，不太關心這個，

* g  e$ h& r& V* k: k5 G6 i# _3，我玩一些振動問題，以前說過了，也舉過些例子，說說我怎么一步一步玩，你大致參考一下，

2 j  k3 a. c, B' x- }7 Z首先，壓縮機有其固有振動特性， 先分析這個，再分析其在外載荷作用下的特性，特別是不同功率下的特性，

再就是具體分析電機的特性，這個電機書籍有解釋與介紹，

$ S4 e7 V- Z2 X! d之后，把電機與壓縮機‘同軸化處理’，找其在什么時候有什么類型的振動，其振動是如何放大的，這個要細致分析，要列許多圖譜才能知道，我這里說說簡單，做這個，大概要2個月，還得學這些的，知道振動是如何疊加的，外部是如何激烈的，這都是復雜過程，你廠子里面必須有專業工程師才能解決，一般工程師是玩不了這些的，

4 j" j4 B6 b+ Q/ [+ B核心問題就是，電機怎么振動，壓縮機有什么固有特性，而外激勵是如何放大這個振動的，而這個振動又會反向激勵電機，電機再激勵壓縮機，但這個環節不會無限制進行下去，到某個環節就會因為干擾而衰減，你玩的就是這個，

蒼狼大地

2266998 發表于 2014-10-19 12:51
0 i7 N& |0 q5 E( H$ \仔細看了你的問題，很欣賞你，能自己分析問題，列出問題的家伙現在是少之又少了，你的問題，大致如下

1， ...

. s* c  |2 {, X' f& D' L! ?非常感謝八爺的回復，幫助我又理了一邊思路，非常感謝。
2 S# ~. Q* r9 K* e3 g2 G
1 [4 E% }% I; E6 N接下來還是分析壓縮機的固有振動特性，壓縮機振動模態的變化。同時補充一些電機的知識，因為不了解電機，對與電機的激勵力和電機特性不了解，所以這塊暫時沒有太多想法，不過也剛好作為一個契機加強一下振動和電機方面的知識學習。
我們工廠有專門的噪聲和振動工程師，也能配合我幫助分析，但是作為項目責任人，首先自己還是必須熟悉這個對象，理清楚方向以后振動工程師才能介入進來。
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, B8 r1 }: x: K/ J0 m% K7 C" Z( c5 q有一個地方完全沒有概念，請教八爺：什么是電機和壓縮機同軸化處理？如何做這個同軸化處理？
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超越自己

蒼狼大地 發表于 2014-10-19 18:34
0 J4 n$ U4 m8 w; ~; l非常感謝八爺的回復，幫助我又理了一邊思路，非常感謝。

2 {) r, a; T* t( \& u接下來還是分析壓縮機的固有振動特性，壓縮機 ...

' {" K9 K; K3 u6 B$ D我理解的同軸化就是把電機到壓縮機的傳動都整合到電機軸上，利用慣量相等一系列公式，等量處理，“省”去中間環節。

dhihi

超越自己 發表于 2014-10-19 19:59
$ l1 E/ N7 [, ^7 o) R  Q/ V: I我理解的同軸化就是把電機到壓縮機的傳動都整合到電機軸上，利用慣量相等一系列公式，等量處理，“省”去 ...

好久沒看到前輩了！
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蒼狼大地

超越自己 發表于 2014-10-19 19:59
& E- j3 e- D# L% T  T我理解的同軸化就是把電機到壓縮機的傳動都整合到電機軸上，利用慣量相等一系列公式，等量處理，“省”去 ...

理解了，類似于力學上求等效載荷，不過對具體怎么算沒有算過，得嘗試一下。

右耳

xuexi

jeromedeng

學習下，
最近也在看Rao的機械振動~

阿哲J

不斷學習

人大太犬

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三相電機分同步和異步兩種但是定子是一致得，通過3個彼此相差120度得電壓合成一個勻速旋轉得磁場，單相交流電機就不太一樣，沒有真正得旋轉磁場，磁場就是在一條線得方向向上正負變化不斷（部分看法認為是2個等強度反向旋轉磁場得合成量),至于樓主所說得速度頻率差不多得情況下，轉矩應該差不多，樓主大概是根據功率等于轉速與轉矩之積得到得吧？但是事實上電機得輸入和輸出功率不完全相等，要考慮定子銅耗，轉子銅耗和鐵耗，風磨雜散損耗等等，根據不同得電機類型具體計算還是有區別得，即使同為一種類型得電機也會有區別（比如都是感應電機，電機設計還得分為好幾類，轉矩轉速特性曲線也不一樣得)@蒼狼大地