离心风机电动机试运转技术解析与实施指南

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：离心风机、电动机、试运转、单机试车、对中找正、振动分析、电气测试

引言

在风机技术领域，离心风机凭借其结构紧凑、效率较高、流量稳定、适应性强等特点，广泛应用于通风、除尘、冷却、物料输送等工业与民用领域。一台性能优异的离心风机，其核心不仅在于精密的叶轮设计、高效的蜗壳结构，更在于为其提供稳定、可靠动力的“心脏”—电动机。电动机的安装与调试质量，直接决定了整个风机系统能否长期、稳定、高效地运行。而电动机的试运转，则是确保其从静态安装到动态投运成功转换的最关键环节。本文旨在从风机技术人员的视角，系统性地解析离心风机驱动电动机试运转的全过程，涵盖准备工作、具体步骤、关键监测点及常见问题处理，以期为同行提供一份实用的技术指南。

第一章 离心风机与电动机的基础关联

在深入探讨试运转之前，我们首先必须理解电动机与风机的内在联系。

1.1 动力传递的核心
电动机是将电能转换为机械能的装置。对于离心风机而言，电动机输出的机械能通过联轴器（或皮带轮等）传递给风机主轴，驱动叶轮高速旋转。叶轮旋转时，叶片间的气体在离心力作用下被甩出，同时在叶轮入口处形成真空，使外界气体源源不断吸入，从而实现气体的连续输送。

1.2 负载特性与电机选型
离心风机属于平方转矩负载，其轴功率与转速的三次方成正比（即：轴功率 ∝ 转速³），而转矩与转速的二次方成正比（即：转矩 ∝ 转速²）。这一特性意味着启动时负载转矩相对较小，但随着转速升高，功率需求急剧增加。因此，为风机配套的电动机，其功率必须留有足够的余量，以克服系统可能的阻力变化，并确保在最高工作点附近仍能稳定运行，避免过载。试运转的一个重要目的，就是验证电机选型是否匹配实际工况。

1.3 对中性的苛刻要求
电动机与风机主轴之间的对中（找正）精度，是影响设备寿命和运行稳定性的决定性因素。不对中会产生巨大的附加径向力和轴向力，导致：

轴承异常磨损或损坏。 轴发生疲劳断裂。 联轴器损坏。 机组振动超标，产生巨大噪音。
试运转既是对前期对中工作成果的最终检验，也是发现微小不对中问题的最佳时机。

第二章 试运转前的全面准备（“静”态检查）

试运转绝非简单地合闸送电，周密的前期准备是成功的一半。

2.1 电气系统检查

绝缘电阻测试：使用兆欧表测量电动机定子绕组相与相、相与地（壳）之间的绝缘电阻。对于额定电压1000V以下的电机，冷态绝缘电阻值不应低于0.5兆欧；高压电机要求更高，通常需按“每千伏不低于1兆欧”的标准执行。若绝缘过低，需进行干燥处理。 直流电阻测试：使用电桥测量三相绕组的直流电阻，其不平衡度不应超过2%，以确认绕组无匝间短路、接线松动等问题。 电源确认：检查供电电压、频率是否与电机铭牌要求一致。核实电缆规格、断路器、接触器、热继电器等保护元件的整定值是否正确无误。 转向确认：在断开与风机联轴器连接的情况下（非常重要！），点动电机，瞬间启动后立即停机，观察其旋转方向是否与风机要求的转向一致。若反向，任意调换电源两相线即可。

2.2 机械系统检查

对中复检：在管道连接之前，最后复核电机与风机的对中情况。使用百分表或激光对中仪，确保径向和轴向偏差在联轴器制造商允许的范围内（通常要求不超过0.05mm）。 紧固件检查：确认地脚螺栓、联轴器螺栓等所有紧固件均已按要求力矩拧紧，并有防松措施。 润滑系统检查：对于自带润滑系统的电机（如大型高压电机），检查润滑油位、油质是否合格，确认油路畅通。对于滚动轴承电机，确认已加注规定牌号、适量（通常占轴承腔容积的1/2~2/3）的润滑脂。 盘车检查：用手或工具盘动电机轴（连同联轴器），感觉应轻松灵活、无卡涩、无刮擦异响。此步骤可初步判断内部是否有异物或装配过紧。

2.3 安全与环境检查

清理现场杂物，确保旋转部件附近无人员滞留。 安装好联轴器护罩等所有安全防护装置。 准备必要的监测仪器，如红外测温枪、振动测试仪、声级计、钳形电流表等。

第三章 试运转的步骤与监测（“动”态验证）

试运转应遵循“先空载、后负载”的原则，循序渐进。

3.1 电动机单机试运转（空载）
目的：检验电机本身在无负载条件下的性能。

启动与监测：合闸启动电机，使其连续运行2-4小时（根据电机大小调整）。 电气参数监测：
电流：使用钳形电流表测量三相运行电流。空载电流应平稳且远小于额定电流（通常为额定电流的20%-40%），三相电流应基本平衡（不平衡度<5%）。 电压：监测电源电压波动情况。
机械性能监测：
振动：使用振动仪在电机轴承座的径向（水平和垂直）和轴向进行测量。振动速度有效值应符合IS 10816或GB/T 10068等标准要求。例如，对于普通中小型电机，通常要求振动速度值低于2.8 mm/s。异常振动可能源于转子动不平衡、对中不良、轴承问题或基础松动。 温度：使用测温枪监测轴承端盖和机壳温度。轴承温升（当前温度减去环境温度）不应超过45K，最高温度不得超过95℃（不同轴承类型和润滑脂有差异，以厂家要求为准）。定子温升可通过埋置的PT100测温元件或根据电阻法推算。 噪声：倾听运行声音，应均匀平稳，无异常的周期性撞击声、摩擦声或尖锐啸叫声。
停机检查：空载试运行结束后，立即停机（注意惯性！），再次检查地脚螺栓、联轴器螺栓有无松动，轴承状况有无变化。

3.2 风机机组无负载试运转（联轴器连接，风机无介质）
目的：检验电机与风机联接后的机械运行状态。

连接联轴器，并确认安全罩已安装。 关闭风机进、出口管道上的阀门（如闸阀、调节门），使风机在无气流负载下运行。此时风机仅需克服自身的机械摩擦阻力，负载很小。 启动机组，运行1-2小时。监测项目同上，但重点更加突出：
振动分析：此时的振动主要来源于转子（电机转子+风机叶轮）的残余动不平衡以及联轴器对中误差。振动值应比电机单机运行时略有增加，但必须在允许范围内。 电流监测：电流应略高于电机空载电流，但远低于风机额定工况下的电流。

3.3 风机机组负载试运转（带介质运行）
目的：验证机组在设计工况下的综合性能。

逐步加载：缓慢打开进口或出口阀门（根据系统设计），切忌突然全开。使风量、风压逐步上升至正常工况。 全面监测：
电流：核心监测指标。电流应随负载增加而平稳上升，最终稳定在电机额定电流值附近，绝不允许长时间超过额定电流。记录额定工况下的稳定电流值，作为日后运行维护的基准。 振动与温度：在负载下，特别是达到额定转速和流量时，监测振动和轴承温度。与无负载时对比，变化应是平稳的。注意气流本身可能引发喘振或涡流振动，其振动特征通常与机械振动不同。 性能参数：如有条件，应使用便携式测试仪器测量风机的实际流量、全压（或静压）、转速，并核算轴功率，与设计值进行对比。风机轴功率的计算公式为：
轴功率 (kW) = (风量 × 全压) / (3600 × 1000 × 风机效率 × 机械传动效率)
其中，风量单位为立方米每小时(m³/h)，全压单位为帕(Pa)。通过此计算可反向验证电机功率选型是否合理。

第四章 常见问题分析与处理

试运转过程中可能出现各种异常，需准确判断并及时处理。

振动超标
现象：振动值持续超过标准限值。 原因：①转子（叶轮或电机转子）动不平衡；②联轴器对中不良；③基础刚性不足或地脚螺栓松动；④轴承磨损或装配间隙不当；⑤临界转速与工作转速重合引发共振。 处理：首先紧固地脚螺栓。若无效，停机后重新校验动平衡和对中。
电流异常
电流过大/波动：可能原因：①负载过大（阀门开度太大或系统阻力超设计）；②电机电源电压过低；③电机内部绕组故障（如相间短路）；④风机内部摩擦（叶轮与机壳）。 三相电流不平衡：可能原因：①电源电压不平衡；②电机绕组内部故障（如匝间短路、断线）；③线路接触不良。
轴承温度过高
原因：①润滑脂过多或过少、牌号不对、变质；②轴承安装不当（如过紧）；③皮带过紧（若为皮带传动）；④联轴器对中不良导致附加载荷。
异常声响
机械摩擦声：检查是否有刮擦部位。 轴承噪音（“哗啦”声或高频啸叫）：预示轴承损坏或润滑不良。 气流噪声（喘振）：风机在小流量工况下运行，出现失速现象。声音如同喘息，机组剧烈振动。应立即开大阀门或采取其他措施增大流量，远离喘振区。

第五章 试运转后的工作

试运转成功结束后，需完成以下工作：

数据整理：将各项监测数据（电流、电压、振动、温度、噪声等）详细记录并存档，形成正式的试车报告。这份报告是设备初始健康状态的“体检证明”，对未来故障诊断和预防性维护极具价值。 最终紧固：在热态下（停机后尽快）对所有地脚螺栓、联轴器螺栓进行一次最终紧固。 状态确认：确认所有问题均已解决，设备运行平稳。 交付使用：清理现场，办理设备移交手续，并向操作人员交代运行注意事项。

结语

电动机的试运转是一项系统、精细且责任重大的技术工作。它不仅是简单意义上的“开机”，而是一个集检验、验证、调试、诊断于一体的综合性过程。作为一名风机技术人员，必须深刻理解机电一体化的内在联系，秉持严谨细致、科学求实的态度，严格执行试运转的每一步规程。唯有如此，才能确保离心风机这颗“工业心脏”能够强劲、平稳、长久地跳动，为生产系统的可靠运行提供最根本的动力保障。掌握扎实的试运转技术，是每一位风机技术人员从入门走向精通不可或缺的专业素养。

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