激振频率随调速移动
两倍输出频率和转频都随调速变化，扫过机座、底座或连接管道的固有频率时引起共振，表现为某个频率段振动和噪声突然增大，离开后恢复。
电磁振动从哪里来
电机工作时，定子与转子之间存在很强的径向磁拉力。磁拉力与气隙磁通密度的平方成正比，交流供电时磁通每个周期正负各出现一次峰值，所以磁拉力的变化频率是电源频率的两倍。我国电网频率为50赫兹，直接由工频供电的电机，电磁激振的基本频率就是100赫兹；由变频器供电时，这里的电源频率应理解为变频器的输出频率。
气隙均匀时，各方向的磁拉力大体平衡，定子铁芯只在两倍电源频率上有轻微的周期变形，这是电机正常电磁振动和电磁噪声的来源。气隙不均匀时，最小气隙一侧磁拉力更大，形成不平衡磁拉力，两倍电源频率振动明显增大；如果最小气隙的位置随转子转动而移动，磁拉力还会被转动调制，频谱上出现边带。转子导条或端环损坏时，转子电流分布不对称，也会产生按转差周期变化的不平衡力。
电磁振动和机械振动常常同时存在，而且频率相近，单凭频谱峰值位置不容易分开。判断电磁原因的核心在两点：频率是否与电源频率或转差频率严格相关，以及断电后这些成分是否立即消失。
两极电机的频率难题
四极及以上的电机，二倍转频与两倍电源频率相距较远，频谱上容易分辨。两极电机的同步转速对应的频率就等于电源频率，带载后实际转速略低，二倍转频只比两倍电源频率低两倍转差频率，两者在频谱上几乎挨在一起。用普通分辨率测量时两个峰合成一个，既可能被当作不对中，也可能被当作电磁问题。
处理办法是提高频率分辨率、延长采样时间，直到两个峰能清楚分开；同时用转速计测得准确转速，算出二倍转频应在的位置。两个频率很接近时，时域波形会出现以两者差频为周期的拍振，幅值缓慢地一涨一落，这一现象本身也提示两倍电源频率成分的存在。
后面判断转子问题时经常用到两个量：转差频率等于同步转速对应的频率减去实际转频，极通过频率等于转差频率乘以电机极数。转差本身很小，转速测量稍有偏差，算出的边带位置就会错开，所以转速必须实测，不能用铭牌值代替。
常见电磁原因与频率特征
| 振动特征 | 可能原因 | 怎么确认 |
|---|---|---|
| 两倍电源频率偏高，断电瞬间消失，各方向都有 | 定子与转子气隙不均（静态偏心）、端盖止口或轴承室磨损、软脚使机座变形 | 停机检查软脚和轴承室配合；修理时测量各方位气隙 |
| 两倍电源频率偏高，且某一方向特别大 | 机座或底座的固有频率接近两倍电源频率，正常电磁力被放大 | 停机锤击机座和底座，看固有频率是否接近 |
| 两倍电源频率和一倍转频两侧都有极通过频率边带 | 转子动态偏心，如转子外圆跳动、轴弯曲、轴承游隙过大 | 停机测转子和轴伸跳动；检查轴承游隙 |
| 一倍转频及其谐波两侧有极通过频率边带，幅值周期性起伏，负荷越大越明显 | 转子导条断裂或端环开裂 | 在较高负荷下复测；由电气人员做电流频谱分析，看电源频率两侧是否有对应边带 |
| 一倍转频随运行时间和温度上升，相位缓慢变化 | 转子受热不均引起热弯曲，可能与局部短路、断条或通风不均有关 | 冷态与热态分别测量对比，记录振动随温度的变化过程 |
| 高频段出现转子条通过频率及其两侧两倍电源频率间距的边带 | 转子导条松动 | 扩大分析频带测量；修理时检查导条与铁芯的紧固 |
| 定子振动偏高并伴有异常电磁声，部分时段加剧 | 定子铁芯叠片或绕组端部松动 | 对比不同负荷和温度下的变化，修理时检查铁芯和绕组固定 |
| 断电后振动不变，随转速下降逐渐衰减 | 机械原因，如不平衡、不对中、松动或轴承问题 | 转入机械故障诊断，脱开联轴器单独试车进一步区分 |
断电试验怎么做
- 确认条件与运行和电气人员确认允许停机的时间和方式。带水泵的系统要考虑突然停泵对管路的冲击；变频设备应采用自由停车，减速停车过程中电磁激励仍然存在，看不出区别。
- 设置记录选择振动最大的测点和方向，设置连续记录时域波形，或以很短的时间间隔连续采集频谱，频率分辨率要足以分开两倍电源频率和二倍转频。
- 标记断电时刻准确记录断电时刻，可以同步记录转速脉冲或电流信号，便于把振动变化与断电时刻对齐。
- 观察变化断电瞬间立即消失或大幅下降的成分属于电磁激励；随转速下降逐渐衰减的成分属于机械原因；惰走中经过某一转速出现峰值的，提示存在共振。
- 补充对比必要时脱开联轴器单独运行电机，排除被驱动设备的影响。转子导条问题要带负荷才明显，空载试车看不出来不能据此排除。
- 形成结论综合频率特征、断电变化、负荷影响和电气检测结果判断，再决定是现场处理还是送修。
变频器带来的新问题
输出谐波与转矩脉动
输出电流中的谐波会产生频率为输出频率整数倍的转矩脉动，可能激起轴系扭转振动，或加剧联轴器、齿轮的冲击。
载波相关的高频成分
开关载波及其附近的成分会使电机发出高频啸叫，多属于噪声问题，但会掩盖高频段的轴承特征，判读时要先识别出来，改变载波设置可以验证。
轴电压与轴承电蚀
共模电压可能经轴承放电，使滚道出现电蚀搓板纹，常表现为轴承特征频率和高频成分升高，需要按轴承故障处理，同时检查接地、轴接地装置和绝缘轴承。
处理方向与复测
- 气隙不均：检查端盖与机座止口配合、轴承室磨损和轴承游隙，消除软脚；需要校正气隙时由电机修理单位测量处理。
- 软脚：停机后逐个松开地脚螺栓，用百分表测量机脚抬起量，按要求加垫调平后再紧固，然后复测两倍电源频率振动。
- 定子铁芯或绕组松动：一般需要送修，现场能做的是确认问题并记录变化趋势，为安排检修提供依据。
- 转子导条和端环问题：结合电流频谱分析和修理时的检查确认，通常需要修复或更换转子。
- 供电问题：由电气人员检查三相电压平衡和接线端子紧固状态，三相电压不平衡会产生两倍电源频率的转矩脉动。
- 变频器相关：设置跳频区避开共振频率段，调整载波设置，根据需要增加输出滤波、轴接地装置或采用绝缘轴承。
- 机座或底座共振：加强底座刚度或改变连接方式，使固有频率避开两倍电源频率。
- 复测：处理后在相同负荷、相同供电方式下复测，并重复断电对比，确认电磁成分已经下降。
电气检查、电流测量和停送电操作应由具备相应资格的电气人员进行，振动测试人员负责同步记录与分析，双方在测试前约定操作顺序。
现场测试怎么安排
现场测试由北京团队的工程师带仪器完成；测点方案、评价依据和报告形式在方案中与您确认。北京以外的项目按地点、测点数量和工期安排人员和仪器。需要配合材料检测或失效件分析的，可以与失效分析一并安排。
常见问题
电机一断电振动就降下来，是电机坏了吗？
说明振动中有明显的电磁成分，但不一定是电机损坏。可能是气隙不均、软脚或机座共振把正常电磁力放大，也可能是转子或供电问题。需要结合频率特征和负荷变化逐项排查，再决定是否送修。
两极电机的二倍转频和两倍电源频率怎么分开？
两者只相差两倍转差频率，要用足够高的频率分辨率和较长的采样时间把两个峰分开，并实测转速算出二倍转频的位置。断电试验也能区分：电磁成分在断电瞬间消失。
怀疑转子断条，一定要把电机拆开吗？
可以先做不拆机的检查：在较高负荷下测振动，看一倍转频两侧是否有极通过频率边带和周期性起伏，同时由电气人员做电流频谱分析。两者都指向转子问题时，再安排修理时拆检确认。
变频电机只在某些频率下振动大，是变频器坏了吗？
多数情况下不是变频器故障，而是两倍输出频率或转频扫过了机座、底座或管道的固有频率。可以通过锤击和调速测试确认，再设置跳频区或从结构上处理。
做断电试验对生产有影响吗？
需要一次短暂停机，影响取决于工艺。测试前与运行人员确定停机窗口，水泵系统要考虑停泵冲击，变频设备采用自由停车。不能停机时，可以先用高分辨率频谱和负荷对比做初步判断。