Existuje mnoho důvodů pro vibrace motorů a jsou také velmi složité. Motory s více než 8 póly nezpůsobují vibrace kvůli problémům s kvalitou výroby motoru. Vibrace jsou běžné u motorů s 2–6 póly. Norma IEC 60034-2, vyvinutá Mezinárodní elektrotechnickou komisí (IEC), je standardem pro měření vibrací rotačních motorů. Tato norma specifikuje metodu měření a kritéria hodnocení vibrací motorů, včetně mezních hodnot vibrací, měřicích přístrojů a metod měření. Na základě této normy lze určit, zda vibrace motoru splňují normu.

Škody způsobené vibracemi motoru

Vibrace generované motorem zkracují životnost izolace vinutí a ložisek, ovlivňují normální mazání ložisek a vibrační síla způsobuje zvětšení izolační mezery, což umožňuje vniknutí vnějšího prachu a vlhkosti, což má za následek snížení izolačního odporu a zvýšení svodového proudu a dokonce i nehody, jako je průraz izolace. Kromě toho mohou vibrace generované motorem snadno způsobit prasknutí trubek chladicí vody a vibrační otevření svarových bodů. Zároveň to způsobí poškození zátěžového stroje, snížení přesnosti obrobku, únavu všech mechanických součástí, které vibrují, a uvolnění nebo zlomení kotevních šroubů. Motor způsobí abnormální opotřebení uhlíkových kartáčů a sběrných kroužků a dokonce i vážné zapálení kartáčů a spálení izolace sběracího kroužku. Motor bude generovat hodně hluku. Tato situace se obvykle vyskytuje u stejnosměrných motorů.

Deset důvodů, proč elektromotory vibrují

1. Rotor, spojka, spojka a hnací kolo (brzdové kolo) jsou nevyvážené.

2. Uvolněné konzoly jádra, uvolněné šikmé pera a čepy a uvolněné uchycení rotoru mohou způsobit nevyváženost rotujících částí.

3. Osový systém táhla není vystředěný, středová čára se nepřekrývá a centrování je nesprávné. Hlavní příčinou této poruchy je špatné vyrovnání a nesprávná instalace během procesu instalace.

4. Středové linie táhel jsou za studena konzistentní, ale po určité době provozu se středové linie zničí v důsledku deformace otočného bodu rotoru, základu atd., což vede k vibracím.

5. Ozubená kola a spojky připojené k motoru jsou vadné, ozubená kola spolu dobře nezabírají, zuby ozubených kol jsou silně opotřebované, kola jsou špatně mazána, spojky jsou zkosené nebo špatně vyrovnané, tvar zubů a rozteč ozubené spojky jsou nesprávné, mezera je příliš velká nebo je opotřebení silné, to vše způsobuje určité vibrace.

6. Vady v samotné konstrukci motoru, jako je oválný čep, ohnutá hřídel, příliš velká nebo příliš malá mezera mezi hřídelí a ložiskem, nedostatečná tuhost ložiskového úložiště, základní desky, části základu nebo dokonce celého základu pro instalaci motoru.

7. Problémy s instalací: motor a základní deska nejsou pevně upevněny, šrouby základny jsou uvolněné, ložiskové sedlo a základní deska jsou uvolněné atd.

8. Pokud je mezera mezi hřídelí a ložiskem příliš velká nebo příliš malá, způsobí to nejen vibrace, ale také abnormální mazání a teplotu ložiska.

9. Zátěž poháněná motorem přenáší vibrace, například vibrace ventilátoru nebo vodního čerpadla poháněného motorem, což způsobuje vibrace motoru.

10. Nesprávné zapojení statoru střídavého motoru, zkrat rotorového vinutí vinutého asynchronního motoru, zkrat mezi závity budicího vinutí synchronního motoru, nesprávné připojení budicí cívky synchronního motoru, zlomená rotorová tyč klece asynchronního motoru, deformace rotorového jádra způsobující nerovnoměrnou vzduchovou mezeru mezi statorem a rotorem, což vede k nevyváženému magnetickému toku vzduchové mezery a tím i k vibracím.

Příčiny vibrací a typické případy

Existují tři hlavní důvody vibrací: elektromagnetické důvody, mechanické důvody a elektromechanické smíšené důvody.

1. Elektromagnetické důvody

1. Napájení: třífázové napětí je nevyvážené a třífázový motor běží s chybějící fází.

2. Stator: Jádro statoru se stává eliptickým, excentrickým a uvolněným; vinutí statoru je přerušené, uzemněné, zkratované mezi závity, nesprávně zapojené a třífázový proud statoru je nevyvážený.

Například: Před generální opravou utěsněného motoru ventilátoru v kotelně byl na statorovém jádru nalezen červený prášek. Existovalo podezření, že je statorové jádro uvolněné, ale nespadalo to do rozsahu standardní generální opravy, takže se s tím nepracovalo. Po generální opravě motor během zkušebního provozu vydával pronikavý skřípavý zvuk. Závada byla odstraněna výměnou statoru.

3. Porucha rotoru: Jádro rotoru se stává eliptickým, excentrickým a uvolněným. Klec rotoru a koncový kroužek jsou svařeny, klec rotoru je zlomená, vinutí je špatné, kontakt kartáčů je špatný atd.

Například: Během provozu motoru bezzubé pily v sekci pražců bylo zjištěno, že proud statoru motoru kolísá tam a zpět a vibrace motoru se postupně zvyšují. Na základě tohoto jevu bylo usouzeno, že klec rotoru motoru by mohla být svařená a zlomená. Po demontáži motoru bylo zjištěno, že v kleci rotoru je 7 zlomenin, z nichž dvě vážné byly zcela zlomeny na obou stranách a na koncovém kroužku. Pokud se to včas nezjistí, může to způsobit vážnou nehodu se spálením statoru.

2. Mechanické důvody

1. Motor:

Nevyvážený rotor, ohnutá hřídel, deformovaný sběrací kroužek, nerovnoměrná vzduchová mezera mezi statorem a rotorem, nekonzistentní magnetický střed mezi statorem a rotorem, selhání ložiska, špatná instalace základu, nedostatečná mechanická pevnost, rezonance, uvolněné kotevní šrouby, poškozený ventilátor motoru.

Typický případ: Po výměně horního ložiska motoru kondenzačního čerpadla se motor chvěl více a rotor a stator vykazovaly mírné známky chvění. Po pečlivé kontrole bylo zjištěno, že rotor motoru byl zvednut do nesprávné výšky a magnetický střed rotoru a statoru nebyl zarovnán. Po opětovném seřízení šroubové krytky axiální hlavy byla závada odstraněna. Po generální opravě motoru křížového kladkostroje byly vibrace vždy velké a vykazovaly známky postupného zvyšování. Když motor upustil hák, zjistilo se, že vibrace motoru jsou stále velké a existuje velká axiální struna. Po demontáži bylo zjištěno, že jádro rotoru je uvolněné a vyvážení rotoru je také problematické. Po výměně náhradního rotoru byla závada odstraněna a původní rotor byl vrácen do továrny k opravě.

2. Spolupráce se spojkou:

Spojka je poškozená, spojka je špatně připojená, spojka není vystředěná, zatížení je mechanicky nevyvážené a systém rezonuje. Hřídelový systém táhla není vystředěný, středová osa se nepřekrývá a centrování je nesprávné. Hlavním důvodem této závady je špatné centrování a nesprávná instalace během procesu instalace. Existuje i další situace, kdy středová osa některých táhel je za studena konzistentní, ale po určité době provozu je středová osa zničena v důsledku deformace otočného bodu rotoru, základu atd., což vede k vibracím.

Například:

a. Vibrace motoru oběhového vodního čerpadla byly během provozu vždy velké. Kontrola motoru neprokázala žádné problémy a při odlehčení je vše normální. Třída čerpadla se domnívá, že motor běží normálně. Nakonec se zjistilo, že střed vyrovnání motoru je příliš odlišný. Po opětovném vyrovnání třídy čerpadla vibrace motoru zmizely.

b. Po výměně řemenice ventilátoru s nuceným odvodem vzduchu v kotelně motor během zkušebního provozu vibruje a zvyšuje se třífázový proud motoru. Všechny obvody a elektrické součástky jsou zkontrolovány a nevykazují žádné problémy. Nakonec se zjistí, že řemenice není v pořádku. Po výměně vibrace motoru zmizí a třífázový proud motoru se vrátí do normálu.

3. Elektromechanické smíšené důvody:

1. Vibrace motoru jsou často způsobeny nerovnoměrnou vzduchovou mezerou, která způsobuje jednostranné elektromagnetické napětí, a jednostranné elektromagnetické napětí vzduchovou mezeru dále zvětšuje. Tento elektromechanický smíšený efekt se projevuje jako vibrace motoru.

2. Axiální pohyb struny motoru v důsledku vlastní gravitace rotoru nebo jeho montážní úrovně a nesprávného magnetického středu způsobuje elektromagnetické napětí, které způsobuje axiální pohyb struny motoru, což vede ke zvýšení vibrací motoru. V závažných případech dochází k opotřebení hřídele ložiskového pouzdra, což způsobuje prudký nárůst teploty ložiska.

3. Ozubená kola a spojky připojené k motoru jsou vadné. Tato závada se projevuje především špatným záběrem ozubených kol, silným opotřebením zubů ozubených kol, špatným mazáním kol, zkosenými a nesouosými spojkami, nesprávným tvarem zubů a roztečí ozubené spojky, nadměrnou vůlí nebo silným opotřebením, které způsobuje určité vibrace.

4. Vady ve vlastní konstrukci motoru a problémy s instalací. Tato závada se projevuje především jako eliptický krček hřídele, ohnutá hřídel, příliš velká nebo příliš malá mezera mezi hřídelí a ložiskem, nedostatečná tuhost ložiskového úložiště, základní desky, části základu nebo dokonce celého základu pro instalaci motoru, volné upevnění mezi motorem a základní deskou, uvolněné šrouby patek, vůle mezi ložiskovým úložištěm a základní deskou atd. Příliš velká nebo příliš malá mezera mezi hřídelí a ložiskem může způsobit nejen vibrace, ale také abnormální mazání a teplotu ložiska.

5. Zátěž poháněná motorem vede vibrace.

Například: vibrace parní turbíny parogenerátoru, vibrace ventilátoru a vodního čerpadla poháněného motorem, což způsobuje vibrace motoru.

Jak zjistit příčinu vibrací?

Abychom odstranili vibrace motoru, musíme nejprve zjistit příčinu vibrací. Teprve nalezením příčiny vibrací můžeme podniknout cílená opatření k odstranění vibrací motoru.

1. Před vypnutím motoru zkontrolujte vibrace každé součásti pomocí vibrometru. U součástí s velkými vibracemi podrobně otestujte hodnoty vibrací ve svislém, vodorovném a axiálním směru. Pokud jsou kotevní šrouby nebo šrouby krytu ložiska uvolněné, lze je přímo utáhnout. Po utažení změřte velikost vibrací a zjistěte, zda se eliminovaly nebo snížily. Za druhé zkontrolujte, zda je třífázové napětí napájecího zdroje vyvážené a zda není spálená třífázová pojistka. Jednofázový provoz motoru může nejen způsobit vibrace, ale také způsobit prudký nárůst teploty motoru. Sledujte, zda se ručička ampérmetru pohybuje tam a zpět. Pokud je rotor poškozený, proud kolísá. Nakonec zkontrolujte, zda je třífázový proud motoru vyvážený. Pokud se vyskytnou nějaké problémy, včas kontaktujte obsluhu, aby se motor zastavil a zabránilo se jeho spálení.

2. Pokud vibrace motoru po odstranění povrchového jevu neustoupí, pokračujte v odpojování napájení, povolte spojku, odpojte zátěžové mechanismy připojené k motoru a otáčejte motorem. Pokud samotný motor nevibruje, znamená to, že zdroj vibrací je způsoben nesprávným vyrovnáním spojky nebo zátěžového mechanismu. Pokud motor vibruje, znamená to, že problém je v samotném motoru. Kromě toho lze metodou vypnutí napájení rozlišit, zda se jedná o elektrickou nebo mechanickou příčinu. Po přerušení napájení motor přestane vibrovat nebo se vibrace okamžitě sníží, což znamená, že se jedná o elektrickou příčinu, v opačném případě se jedná o mechanickou závadu.

Odstraňování problémů

1. Kontrola elektrických důvodů:

Nejprve zjistěte, zda je třífázový stejnosměrný odpor statoru vyvážený. Pokud je nevyvážený, znamená to, že v místě svařování statorového spojení je otevřený svar. Pro zjištění odpojte fáze vinutí. Dále zkontrolujte, zda nedošlo ke zkratu mezi závity vinutí. Pokud je závada zřejmá, můžete si prohlédnout stopy po spálení na povrchu izolace nebo použít přístroj k měření vinutí statoru. Po ověření zkratu mezi závity se vinutí motoru opět odpojí.

Například: motor vodního čerpadla, motor nejenže během provozu silně vibruje, ale má také vysokou teplotu ložisek. Při drobné opravě bylo zjištěno, že stejnosměrný odpor motoru nebyl vyhozen a vinutí statoru motoru mělo otevřený svar. Po nalezení a odstranění závady eliminační metodou motor běžel normálně.

2. Oprava mechanických příčin:

Zkontrolujte, zda je vzduchová mezera rovnoměrná. Pokud naměřená hodnota překračuje normu, upravte vzduchovou mezeru. Zkontrolujte ložiska a změřte vůli ložiska. Pokud není v pořádku, vyměňte ložiska. Zkontrolujte deformaci a uvolnění železného jádra. Uvolněné železné jádro lze slepit a vyplnit epoxidovým lepidlem. Zkontrolujte hřídel, ohnutý hřídel znovu svařte nebo hřídel přímo narovnejte a poté proveďte test vyvážení rotoru. Během zkušebního provozu po generální opravě motoru ventilátoru motor nejen silně vibroval, ale také teplota ložiska překročila normu. Po několika dnech nepřetržitého zpracování nebyla závada stále vyřešena. Při řešení problému členové mého týmu zjistili, že vzduchová mezera motoru je velmi velká a úroveň usazení ložiska je nevhodná. Po zjištění příčiny závady byly vůle jednotlivých částí znovu nastaveny a motor byl jednou úspěšně otestován.

3. Zkontrolujte mechanickou část zatížení:

Příčinou poruchy byl spojovací díl. V tomto okamžiku je nutné zkontrolovat úroveň základů motoru, sklon, pevnost, správné středové vyrovnání, poškození spojky a splnění požadavků na vinutí prodloužení hřídele motoru.

Kroky k řešení vibrací motoru

1. Odpojte motor od zátěže, otestujte motor bez zátěže a zkontrolujte hodnotu vibrací.

2. Zkontrolujte hodnotu vibrací patky motoru podle normy IEC 60034-2.

3. Pokud vibrace pouze jedné ze čtyř stop nebo dvou diagonálních nohou překročí normu, povolte kotevní šrouby. Vibrace budou kvalifikované, což znamená, že patka není pevná a kotevní šrouby způsobují deformaci a vibrace základny po utažení. Pevně ​​podložte patku, znovu vyrovnejte a utáhněte kotevní šrouby.

4. Utáhněte všechny čtyři kotevní šrouby na základu a hodnota vibrací motoru stále překračuje normu. Současně zkontrolujte, zda je spojka instalovaná na prodloužení hřídele v jedné rovině s ramenem hřídele. Pokud ne, budicí síla generovaná přídavným perem na prodloužení hřídele způsobí, že horizontální vibrace motoru překročí normu. V tomto případě hodnota vibrací nepřekročí příliš mnoho a po připojení k hostiteli se může hodnota vibrací často snížit, proto by měl být uživatel přesvědčen, aby ji používal.

5. Pokud vibrace motoru nepřekročí normu během zkoušky bez zatížení, ale překročí normu při zatížení, existují dva důvody: jedním je velká odchylka souososti; druhým je zbytková nevyváženost rotujících částí (rotoru) hlavního motoru a zbytková nevyváženost rotoru motoru se fázově překrývají. Po dokování je zbytková nevyváženost celého hřídelového systému ve stejné poloze velká a generovaná budicí síla je velká, což způsobuje vibrace. V tomto okamžiku lze spojku odpojit a otočit kteroukoli ze dvou spojek o 180° a poté dokovat pro zkoušku, čímž se vibrace sníží.

6. Rychlost (intenzita) vibrací nepřekračuje normu, ale zrychlení vibrací překračuje normu a ložisko lze pouze vyměnit.

7. Rotor dvoupólového motoru s vysokým výkonem má nízkou tuhost. Pokud se delší dobu nepoužívá, rotor se deformuje a při opětovném otáčení může vibrovat. To je způsobeno nesprávným skladováním motoru. Za normálních okolností se dvoupólový motor skladuje. Motor by se měl protočit každých 15 dní a při každém zatočení by se měl otočit alespoň 8krát.

8. Vibrace motoru kluzného ložiska souvisí s kvalitou montáže ložiska. Zkontrolujte, zda má ložisko vyvýšené body, zda je dostatečný přívod oleje do ložiska, zda je utahovací síla ložiska, vůle ložiska a magnetická středová osa správná.

9. Obecně lze příčinu vibrací motoru jednoduše posoudit z hodnot vibrací ve třech směrech. Pokud jsou horizontální vibrace velké, rotor je nevyvážený; pokud jsou vertikální vibrace velké, je základ instalace nerovný a špatný; pokud jsou axiální vibrace velké, je kvalita montáže ložiska špatná. Toto je pouze jednoduchý úsudek. Je nutné zvážit skutečnou příčinu vibrací na základě podmínek na místě a výše uvedených faktorů.

10. Po dynamickém vyvážení rotoru se zbytková nevyváženost rotoru ustálí na rotoru a nemění se. Vibrace samotného motoru se nemění se změnou umístění a provozních podmínek. Problém s vibracemi lze dobře řešit na místě uživatele. Obecně není nutné provádět dynamické vyvážení motoru při jeho opravě. S výjimkou extrémně speciálních případů, jako je pružný základ, deformace rotoru atd., je nutné dynamické vyvážení na místě nebo vrácení do továrny ke zpracování.

Společnost Anhui Mingteng Permanent Magnetic Electromechanical Equipment Co., Ltd. (https://www.mingtengmotor.com/) výrobní technologie a schopnosti zajištění kvality

Výrobní technologie

1. Naše společnost má maximální průměr otáčení 4 m, výšku 3,2 metru a méně na vertikálním CNC soustruhu, který se používá hlavně pro zpracování základny motoru. Aby byla zajištěna soustřednost základny, veškeré zpracování základny motoru je vybaveno odpovídajícími nástroji pro zpracování. Nízkonapěťový motor využívá technologii zpracování „jeden nůž s pádem“.

Výkovky hřídelí se obvykle vyrábějí z legované oceli 35CrMo, 42CrMo a 45CrMo a každá šarže hřídelí splňuje požadavky „Technických podmínek pro kování hřídelí“ pro zkoušky tahem, rázové zkoušky, zkoušky tvrdosti a další zkoušky. Ložiska lze vybírat podle potřeb SKF nebo NSK a dalších dovážených ložisek.

2. Materiál permanentních magnetů rotoru motoru s permanentními magnety naší společnosti využívá vysoce magnetický energetický produkt a vysokou vnitřní koercitivitu, slinutý NdFeB, konvenční jakosti jsou N38SH, N38UH, N40UH, N42UH atd. a maximální pracovní teplota není nižší než 150 °C. Navrhli jsme profesionální nástroje a vodicí přípravky pro montáž magnetické oceli a kvalitativně analyzovali polaritu sestaveného magnetu rozumnými prostředky tak, aby hodnota relativního magnetického toku každého drážkového magnetu byla blízká, což zajišťuje symetrii magnetického obvodu a kvalitu sestavy magnetické oceli.

3. Rotorová děrovací čepel používá vysoce specifikované děrovací materiály, jako jsou 50W470, 50W270, 35W270 atd., statorové jádro tvarovací cívky používá proces tangenciálního děrování žlabu a rotorová děrovací čepel používá proces děrování dvojitou matricou, aby byla zajištěna konzistence produktu.

4. Naše společnost používá v procesu vnějšího lisování statoru speciální zvedací nástroj vlastní konstrukce, který dokáže bezpečně a plynule zvednout kompaktní stator s vnějším tlakem do základny stroje. Při montáži statoru a rotoru je stroj na montáž motoru s permanentními magnety navržen a uveden do provozu samostatně, což zabraňuje poškození magnetu a ložiska v důsledku sání magnetu a rotoru v důsledku sání magnetu během montáže.

Schopnost zajištění kvality

1. Naše testovací centrum může provést plnohodnotné typové zkoušky motorů s permanentními magnety o napěťové úrovni 10 kV a výkonu 8000 kW. Testovací systém využívá počítačové řízení a režim energetické zpětné vazby, což je v současnosti testovací systém s přední technologií a silnými schopnostmi v oblasti ultraúčinných synchronních motorů s permanentními magnety v Číně.

2. Zavedli jsme řádný systém řízení a složili jsme certifikaci systému managementu jakosti ISO9001 a certifikaci systému environmentálního managementu ISO14001. Řízení jakosti věnuje pozornost neustálému zlepšování procesů, snižuje zbytečné vazby, zvyšuje schopnost kontrolovat pět faktorů, jako je „člověk, stroj, materiál, metoda a prostředí“, a musí dosáhnout toho, aby „lidé co nejlépe využívali své talenty, co nejlépe využívali své příležitosti, co nejlépe využívali své materiály, co nejlépe využívali své dovednosti a co nejlépe využívali své prostředí“.

Autorská práva: Tento článek je reprintem původního odkazu:

https://mp.weixin.qq.com/s/BoUJgXnms5PQsOniAAJS4A

Tento článek nereprezentuje názory naší společnosti. Pokud máte jiné názory nebo postoje, opravte nás prosím!