Причини і способи усунення вібрації електродвигунів

Вібрація електродвигуна - часто зустрічається проблема. Однак, в період експлуатації їй мало приділяють уваги. Результатом биття може стати тріщина станини двигуна, перегрів і вихід з ладу підшипників, вигин ротора, що в підсумку призведе до виходу з ладу електродвигуна. Своєчасна діагностика якості роботи електричної машини допоможе виявити підвищені шуми і вібрації і оперативно їх усунути.

Причини виникнення

Вібрації електричних машин можуть виникати на холостому ходу, тоді джерело дефекту має магнітну природу (неправильний повітряний зазор між статором і ротором, відшарування лаку обмоток і так далі) або в момент пуску і під навантаженням, тоді джерело проблеми механічний.

До механічних джерел вібрації можна віднести вигин вала (може бути як наслідком, так і причиною), порушення центрування ротора, перегрів підшипників (наприклад, через відсутність мастила), ослаблення різьбових з'єднань кріплення елементів електродвигуна. Також режим використання електродвигуна (генератор або рушій) може пояснити причину виникнення несправності, наприклад, поломка лопатей електровентилятора або порушення співвісності муфти при обертанні гідроагрегатів.

Вібраційні характеристики

При вимірі вібрації вимірюють її вертикальну і горизонтальну складові (або як ще називають осьова і поперечна). Існує кілька понять вібраційних характеристик, давайте розберемося якими вони бувають і в чому вимірюються:

  • Віброшвидкість (вимірюється в міліметрах на секунду, мм/с) - величина, що характеризує переміщення точки вимірювання вздовж осі електродвигуна.
  • Віброприскорення (вимірюється в метрах на секунду в квадраті, м/с2) - пряма залежність вібрації від сили її викликала. Вібропереміщення (вимірюється в мікрометрів, мкм) - величина амплітуди, що показує відстань між крайніми точками при вібрації.

При вимірах вібраційних характеристик, як правило, заміряють віброшвидкість, так як вона найбільш точно описує характер проблеми. При цьому вимірюють найбільше значення віброшвидкості, а її середньоквадратичне значення (СКЗ). У зв'язку з тим, що всі стрілочні прилади за принципом дії (які використовувалися раніше) є інтегруючими. Допустимі норми вібрації електродвигунів приведені в Правилах експлуатації електричних станцій і мереж (ПТЕ) і в ДСТУ ISO 10816.

Так як існує безліч різноманітних електричних машин ГОСТ Р 56646-2015 допоможе розібратися, який саме стандарт з групи ГОСТ ІСО 10816 застосуємо до конкретного електродвигуна. Наприклад, для компресорів, двигунів з насосом і інших застосувань електроприводу можуть бути різні норми і вимоги щодо проведення замірів.

У цих документах наведені основні вимоги, норми, рекомендації, класи вібраційного стану та інше.

Прилади для вимірювання вібрації

Прилади для вимірювання вібрації поділяються на кілька типів: віброметр, вібрографа і віброаналізатор. Віброметр, найпростіший прилад, визначає тільки один параметр (СКЗ віброшвидкості). Вібрографа, пише прилад, реєструючий амплітуду коливань. Ці два прилади допоможуть виявити тільки перевищення норм.

Виявити причини (на підставі заміряються параметрів) порушень вібраційних характеристик зможе лише віброаналізатор. Існують одноканальні і багатоканальні виброаналізатори, ці прилади дозволяють завантажити в них програму Реальні показники можуть відрізнятися з комп'ютера, що після вимірів дозволить зробити аналіз, зробити розрахунок і виявити джерело вібрацій. При використанні віброаналізатора, на електродвигун навішуються датчики вібрації. Таким чином можна точно встановити причину несправності і заходи її усунення.

Алгоритм виявлення несправності

Для визначення і усунення причин вібрації електродвигуна існує нескладний алгоритм. Оглянути працює електродвигун на предмет відсутності незакрученних болтів, кришок, надійність кріплення двигуна до рами. Далі необхідно роз'єднати двигун і приводиться ним у рух механізм. Якщо вібрація пропала, то причина в сполучної муфті (порушення центрування напівмуфт, різну вагу пальців і так далі).

Якщо після від'єднання приводного механізму вібрація на холостому ходу присутній. Значить причина в самому електродвигуні, при відключенні харчування (коли двигун на вибігу) повинна припинитися вібрація. Якщо при відключеному харчуванні вона припинилася, то всьому виною повітряний зазор між статором і ротором. При загасаючої амплітуді вібрацій при відключеному харчуванні, причина в механічному пошкодженні ротора (вигин, тріщина, дефект роторної бочки) або дефекті напівмуфти.

Якщо при знятої напівмуфті вібрація відсутня, значить - в напівмуфті, в іншому випадку необхідно знімати ротор для динамічного балансування на верстаті або виявлення пошкоджень обмоток. При діагностиці електродвигуна на підшипниках кочення їх несправність легко виявити - підвищений шум і сильне нагрівання.

Дефект підшипників ковзання буде проявлятися під навантаженням, якщо виявити причини вібрації під навантаженням не вдається, то, швидше за все, винні підшипники, необхідно їх замінити або окремо продіагностувати (наприклад, датчики вібрації підключити до місця установки підшипників).

При виявленні підвищеного нагріву підшипників необхідно також заміряти рівень вібраційних характеристик, тому як сам по собі підшипник рідко є джерелом проблеми, скоріше, як наслідок.

Важливо розуміти, що на відповідальних механізмах (турбоагрегати ГЕС, електродвигуни в АЕУ, електроприводи гідростанцій і так далі) завмер рівня вібрації повинен проводитися регулярно, відповідно до графіка технічного обслуговування. Заміри повинні проводити представники заводу-виготовлювача або фахівці організації, що має ліцензію на проведення такого типу робіт. Заміри вібраційних характеристик з виміром температури підшипників повинні бути відображені в формулярі електричної машини.

Тепер ви знаєте, чому виникає вібрація електродвигуна, а також як відбувається визначення та усунення причин. Сподіваємося, надана інструкція допомогла знайти і вирішити проблему!

Матеріали по темі:

Додати коментар


Захисний код
Оновити