苍狼大地 发表于 2014-10-18 19:38:55

单相和三相压缩机振动不一致问题

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

背景介绍:
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。
2.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。
3.三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。
4.动平衡计算及测试结果:
       a. 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。
       b.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。
       c.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。

分析:
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:
      a.激励力不同。电机引起振动可能有机械力和电磁力:
            -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。
            -电磁力:主要是压缩机的输出扭矩。
                   -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。
                   -电磁力输出的形式:脉冲是否相同?
            。。。。。。
   b.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。
             -后续将测试单相和三相压缩机的模态。
   c.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。
             -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。
   d.。。。。。。

有以下困惑,想请教各位有经验的大侠:
1.单相定速电机和三相定速电机的振动是否会不同?
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?
3.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?

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。




2266998 发表于 2014-10-19 12:51:08

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

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,

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,

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,

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,

再就是具体分析电机的特性,这个电机书籍有解释与介绍,

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,

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,

苍狼大地 发表于 2014-10-19 18:34:10

2266998 发表于 2014-10-19 12:51 static/image/common/back.gif
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

1, ...

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。
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。

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?


超越自己 发表于 2014-10-19 19:59:19

苍狼大地 发表于 2014-10-19 18:34 static/image/common/back.gif
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 ...

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。

dhihi 发表于 2014-10-19 22:45:32

超越自己 发表于 2014-10-19 19:59 static/image/common/back.gif
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 ...

好久没看到前辈了!

苍狼大地 发表于 2014-10-20 06:59:41

超越自己 发表于 2014-10-19 19:59 static/image/common/back.gif
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 ...

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。

右耳 发表于 2014-10-21 00:01:37

xuexi

jeromedeng 发表于 2014-10-23 13:20:40

学习下,
最近也在看Rao的机械振动~

阿哲J 发表于 2014-10-28 12:47:44

不断学习

人大太犬 发表于 2014-10-29 17:34:06

本帖最后由 人大太犬 于 2014-10-29 18:11 编辑

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
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