振动是电机运行状态的一种表现形式,不同的运行状态电机表现出不同的振动情况。电机故障情况下引起的较大振动会影响到它所拖动的其他设备的工作质量和寿命,因此对交流电机振动的研究具有重要的意义。 模态分析方法能用较少的运动方程或自由度数,直观、简明而又相当精确地反映一个比较复杂的结构系统的振动问题,通过各阶固有频率和相应的振型来描述结构的动态特性。较其他方法具有较小的测量、分析和计算工作量。 本文采用有限元分析和实验模态分析相结合的模态分析方法,对处于运行过程中的异步电机的整体振动特性进行了研究。突破了以往只停留在研究电机的某个部件以及静止电机的振动情况。可以在电机不停运的状态下,研究其振动特性,判断是否发生了故障,具有明显的优势。 分别研究了电机在空载和额定负载运行时的振动情况。通过比较,发现在空载情况下,很难根据振动信号判断电机是否存在故障。而当电机负载运行时,则通过振动特征比较容易区分。因此本文主要对电机负载运行的情况进行了研究。 通过模拟和人为地给电机制造各种故障,如转子一根断条、两根断条故障,研究了电机在故障运行和正常运行时的振动情况,得到了各种状态下电机的各阶固有频率和相应的振型,并对结果进行了比较分析。从中找到了一些规律:电机存在故障时,从振动信号中也能找到（1±2s）f₁的故障分量,并且随着故障程度的加重而显得更加明显。这为电机的故障诊断创造了有利的条件。