Vibrácie a hluk sú najčastejšími problémami pri testovaní a prevádzke motora. Existuje mnoho dôvodov pre vibrácie a hluk. Nie je jednoduché tieto problémy úplne rozlíšiť. V mnohých prípadoch budeme vibrácie a hluk spôsobený vibráciami pripisovať väzbe dynamickej rovnováhy rotora a v mnohých prípadoch nevieme nájsť presnú príčinu zo samotného rotora. V konečnom dôsledku budú existovať určité rozdiely medzi teoretickou analýzou a skutočným stavom. Skutočne vysokokvalitný motor môžeme vyrobiť iba vtedy, ak zabezpečíme, aby každý zapojený článok spĺňal požiadavky.
Mechanické vibrácie a hluk motora zahŕňajú vibrácie a hluk generované mechanickou nevyváženosťou rotora, hluk generovaný vibráciami ložísk, axiálne vibrácie a hluk koncového krytu spôsobený budením ložiska, trecie vibrácie a hluk medzi kefou a komutátorom (alebo zberným krúžkom) atď.
Dynamická a statická nevyváženosť rotora
Vo všeobecnosti možno mechanickú nevyváženosť tuhého rotora rozdeliť na statickú nevyváženosť, dynamickú nevyváženosť a zmiešanú nevyváženosť. Odstredivá sila spôsobená statickou nevyváženosťou vytvára vibrácie rovnakej veľkosti a fázy na dvoch ložiskách. Dvojica odstredivých síl spôsobená dynamickou nevyváženosťou vytvára vibrácie rovnakej veľkosti a opačnej fázy na dvoch ložiskách. Najčastejším problémom, s ktorým sa v praxi stretávame, je zmiešaná nevyváženosť, ktorá spočíva v tom, že zvyšková statická nevyváženosť odstredivá sila a dynamická nevyváženosť odstredivá dvojica pôsobia spoločne na dve ložiská a vytvárajú vibrácie rôznych veľkostí a fáz. Mechanickú nevyváženosť rotora možno eliminovať vyvážením.
Tepelná nerovnováha rotora
Tepelná nerovnováha spôsobená nerovnomerným ohrevom alebo nerovnomerným chladením účinnej časti rotora zhorší mechanické nevyvážené vibrácie rotora a vibrácie sa môžu časom zvyšovať. Teplota každého štrbinového vodiča rotora turbogenerátora je odlišná v dôsledku medzizávitovej skratovej chyby vinutia alebo nerovnomernej hrúbky fázy izolácie; Vo vodou chladenom vinutí rotora spôsobí nerovnomerné rozloženie chladiacej vody v každej paralelnej vetve tepelnú nerovnováhu.
Vo veľkých vysokorýchlostných motoroch sa hriadeľ často asymetricky zahrieva v dôsledku voľného uloženia medzi jadrom rotora a hriadeľom, čo vedie k nestabilným vibráciám. Preto by jadro rotora a hriadeľ tohto druhu motora mali byť vybavené horúcou objímkou a hriadeľ s vyššou tuhosťou by mal byť použitý pokiaľ je to možné. Flexibilné rotory s prevádzkovou rýchlosťou vyššou ako prvá alebo druhá kritická rýchlosť sú obzvlášť citlivé na tepelnú nerovnováhu a počas montáže je potrebné ich doplniť.
Vibrácie podkritickej rýchlosti
Počas procesu štartovania horizontálneho motora, keď otáčky rotora dosiahnu polovicu kritických otáčok, môžu tiež nastať prudké vibrácie. Tento jav je spôsobený takzvanou podkritickou rýchlosťou. Rozdiel v radiálnej tuhosti dvoch vzájomne kolmých rotorov, ako sú veľké zuby a štrbiny na tele dvojpólového rotora turbogenerátora a drážky vyfrézované na hriadeli jednosmerného motora a striedavého motora na upevnenie žehličky jadro, komutátor a ventilátor, je dôvodom vyššie uvedeného javu.
Vibrácie spôsobené elipsou
Elipticita čapu, rovnako ako rozdielna tuhosť hriadeľa v dvoch navzájom kolmých smeroch, spôsobí vibrácie dvojnásobnej frekvencie rýchlosti. Pri veľkých vysokorýchlostných motoroch, ak sa používajú valivé ložiská a priemer čapu je väčší ako 100~120 mm, má oválnosť čapu významný vplyv na vibrácie rotora.