如何测量电动机振动

电动机振动测量是评估设备健康状态的关键技术。本文将系统介绍测量前的准备工作、传感器选择与安装规范、测量点布置原则、测量参数设置技巧、数据采集方法、频谱分析要点、常见故障识别特征、国际标准解读、现场操作注意事项、数据记录与分析流程、预防性维护策略以及测量报告撰写规范，为设备管理人员提供实用指导。

       测量前期准备工作

       开展电动机振动测量前，需确认设备处于停机或空载运行状态，拆除外部连接件以避免干扰。准备符合国际标准（ISO 10816）的振动测量仪、加速度传感器、磁性底座、校准器及个人防护装备。检查测量仪器电量充足，传感器连接可靠，并对仪器进行现场校准验证精度。

       传感器类型选择准则

       根据测量需求选择压电式加速度计（频率范围0.5赫兹至10千赫兹）或速度传感器（频率范围10赫兹至1千赫兹）。对于高频振动分析优先选用加速度计，低频振动测量可采用速度型传感器。爆炸危险场所应选用本安防爆型传感器，高温环境需配备水冷套件。

       测点布置规范要求

       按照国际标准（ISO 10816-3）在电动机驱动端和非驱动端轴承座分别布置垂直、水平和轴向三个测量方向。测点位置应避开油漆接缝和铸造孔洞，采用永久性标记定位。每个测点需保证传感器与金属表面充分接触，耦合面粗糙度不超过6.3微米。

       传感器安装技术要点

       优先采用螺纹连接方式（安装共振频率约28千赫兹），其次选用磁性底座（共振频率约7千赫兹）。避免使用蜂蜡或胶粘剂等软性连接方式。安装扭矩应符合制造商要求，通常不锈钢螺栓推荐扭矩为1.8至2.3牛·米。安装后轻敲传感器检查信号稳定性。

       测量参数设置规范

       设置频率范围至少为电机转频的40倍，采样点数不低于1600线。采用汉宁窗函数，平均次数不少于4次。振动速度有效值测量时应设置积分处理，加速度测量需进行微分转换。根据电机转速设置转速跟踪功能，二极电机典型转频为25赫兹至60赫兹。

       数据采集操作流程

       启动设备至额定工况稳定运行30分钟后开始采集。每个测点采集时间不少于1分钟，记录振动速度有效值（毫米/秒）和位移峰值（微米）。同步记录电机转速、负载功率、测点温度等工况参数。异常振动需连续采集3组数据取平均值。

       频谱分析关键技术

       通过快速傅里叶变换将时域信号转换为频域谱线。重点关注转频（1倍频）、二倍频、电源频率（50赫兹或60赫兹）及其谐波成分。采用包络解调技术识别轴承故障特征频率，通过阶比分析分离变速工况下的振动成分。

       常见故障特征识别

       转子不平衡表现为转频幅值显著升高（约占总体振动的70%以上）；不对中故障显示二倍频异常；轴承损坏出现高频冲击成分；基座松动导致多倍频谐波；定子偏心产生电磁振动谐波。需结合相位分析区分故障类型。

       国际标准限值解读

       参照国际标准（ISO 10816-3）将15千瓦以下电机振动速度有效值分为四级：A级（优良）小于1.8毫米/秒；B级（合格）1.8至4.5毫米/秒；C级（预警）4.5至11.2毫米/秒；D级（危险）大于11.2毫米/秒。刚性基础测量值应降低30%评估。

       现场测量注意事项

       避免在强电磁场环境使用普通传感器，需采用屏蔽电缆。测量过程中禁止移动传感器电缆。注意环境温度对传感器灵敏度的影响，超过60摄氏度需使用高温型传感器。雨天测量应做好防水措施，湿度超过85%时暂停作业。

       数据记录与管理规范

       采用统一格式记录测量数据，包含设备编号、测量日期、工况参数、测点示意图、传感器序列号。建立趋势分析档案，每次测量数据与历史数据进行对比。重要设备应保留原始时域波形数据以备深度分析。

       预防性维护策略制定

       根据测量结果制定三级预警机制：绿色状态（小于4.5毫米/秒）按常规周期检测；黄色预警（4.5至7.1毫米/秒）缩短检测周期至1个月；红色警报（大于7.1毫米/秒）立即停机检修。建立振动特征与故障对应关系数据库。

       测量报告撰写要求

       报告应包含设备概况、测量条件、测点布置图、频谱分析图、振动值列表、故障诊断和处理建议。重要设备需附上相位分析数据和轴心轨迹图。采用国际标准（ISO 13373）规定的报告格式，确保数据可追溯性。

       通过系统化的振动测量与分析，可准确识别电动机潜在故障，制定科学维护方案。建议每季度对关键电机开展一次全面振动检测，建立完整的设备健康档案，最终实现预测性维护的目标。