Причин моторної вібрації багато, і вони також дуже складні. Двигуни з більш ніж 8 полюсами не викликають вібрації через проблеми з якістю виробництва двигуна. Вібрація є типовою для 2–6-полюсних двигунів. Стандарт IEC 60034-2, розроблений Міжнародною електротехнічною комісією (IEC), є стандартом для вимірювання вібрації двигуна, що обертається. Цей стандарт визначає метод вимірювання та критерії оцінки вібрації двигуна, включаючи граничні значення вібрації, вимірювальні прилади та методи вимірювання. На основі цього стандарту можна визначити, чи відповідає стандарту вібрація двигуна.

Шкода вібрації двигуна для двигуна

Вібрація, створювана двигуном, скоротить термін служби ізоляції обмотки та підшипників, вплине на нормальне змащування підшипників, а сила вібрації призведе до розширення ізоляції, дозволяючи зовнішньому пилу та волозі проникати, що призводить до зниження опору ізоляції і збільшення струму витоку, і навіть спричинення нещасних випадків, таких як пробій ізоляції. Крім того, вібрація, створювана двигуном, може легко спричинити охолоджувач водопровідні труби тріскаються, а місця зварювання вібрують. У той же час це призведе до пошкодження навантажувального механізму, зниження точності заготовки, спричинить втому всіх механічних частин, які зазнають вібрації, і послабить або зламає анкерні гвинти. Двигун призведе до ненормального зносу вугільних щіток і контактних кілець, і навіть виникне серйозне займання щіток і спалить ізоляцію колекторного кільця. Двигун буде створювати багато шуму. Така ситуація зазвичай виникає в двигунах постійного струму.

Десять причин, чому електромотори вібрують

1. Ротор, муфта, зчеплення та ведуче колесо (гальмівне колесо) незбалансовані.

2. Ослаблені кронштейни сердечника, незакріплені косі шпонки та штифти, а також ослаблене кріплення ротора можуть спричинити дисбаланс у обертових частинах.

3. Система осей з’єднувальної частини не відцентрована, центральна лінія не перекривається, і центрування неправильне. Основною причиною цієї несправності є погане вирівнювання та неправильна установка під час монтажу.

4. Центральні лінії частин з’єднання залишаються рівними в холодному стані, але після роботи протягом певного періоду часу центральні лінії руйнуються через деформацію точки опори ротора, фундаменту тощо, що призводить до вібрації.

5. Шестерні та муфти, підключені до двигуна, несправні, шестерні погано зачеплені, зуби шестерень сильно зношені, колеса погано змащені, муфти перекошені або зміщені, форма зуба та крок зубчастої муфти є неправильний, зазор занадто великий або сильний знос, усе це спричинить певні вібрації.

6. Дефекти в самій конструкції двигуна, такі як овальна цапфа, погнутий вал, занадто великий або занадто малий зазор між валом і підшипником, недостатня жорсткість гнізда підшипника, опорної плити, частини фундаменту або навіть усієї установки двигуна основа.

7. Проблеми зі встановленням: двигун і опорна плита не міцно закріплені, опорні болти ослаблені, гніздо підшипника та опорна плита ослаблені тощо.

8. Якщо зазор між валом і підшипником занадто великий або занадто малий, це не тільки спричинить вібрацію, але й спричинить ненормальне змащення та температуру підшипника.

9. Навантаження, що приводиться в рух двигуном, передає вібрацію, таку як вібрація вентилятора або водяного насоса, що приводиться в дію двигуном, що викликає вібрацію двигуна.

10. Неправильне підключення статора двигуна змінного струму, коротке замикання обмотки ротора намотаного асинхронного двигуна, коротке замикання між витками обмотки збудження синхронного двигуна, неправильне підключення котушки збудження синхронного двигуна, зламаний стержень ротора короткозамкнутого асинхронного двигуна, деформація ротора серцевина викликає нерівномірний повітряний зазор між статором і ротором, що призводить до незбалансованого магнітного повітряного зазору потоку і, отже, вібрації.

Причини вібрації та типові випадки

Є три основні причини вібрації: електромагнітні причини; механічні причини; і електромеханічні змішані причини.

1. Електромагнітні причини

1. Джерело живлення: трифазна напруга незбалансована, і трифазний двигун працює у відсутній фазі.

2. Статор: серцевина статора стає еліптичною, ексцентричною та вільною; обмотка статора обірвана, заземлена, замкнута між витками, підключена неправильно, трифазний струм статора розбалансований.

Наприклад: Перед капітальним ремонтом герметичного двигуна вентилятора в котельні на осерді статора виявлено червоний порошок. Була підозра, що сердечник статора ослаб, але це не входило в рамки стандартного капітального ремонту, тому його не обробляли. Після капітального ремонту мотор видав пронизливий вереск під час пробного запуску. Несправність була усунена після заміни статора.

3. Поломка ротора: серцевина ротора стає еліптичною, ексцентричною та вільною. Стрижка клітки ротора та кінцеве кільце зварені, стрижня клітки ротора зламана, обмотка неправильна, контакт щітки поганий тощо.

Наприклад: під час роботи двигуна беззубої пилки в шпальній секції було виявлено, що струм статора двигуна коливався вперед-назад, і вібрація двигуна поступово зростала. Відповідно до явища було встановлено, що стрижень клітки ротора двигуна може бути зварений і зламаний. Після того, як двигун був розібраний, було виявлено, що було 7 переломів в стрижні клітки ротора, і два серйозні були повністю зламані з обох сторін і кінцеве кільце. Якщо це не виявити вчасно, це може призвести до серйозної аварії згорання статора.

2.Механічні причини

1. Двигун:

Незбалансований ротор, зігнутий вал, деформоване контактне кільце, нерівний повітряний зазор між статором і ротором, невідповідний магнітний центр між статором і ротором, несправність підшипника, погана установка фундаменту, недостатня механічна міцність, резонанс, ослаблені анкерні гвинти, пошкоджений вентилятор двигуна.

Типовий випадок: після заміни верхнього підшипника двигуна насоса для конденсату тремтіння двигуна посилилося, а ротор і статор показали незначні ознаки змітання. Після ретельного огляду було виявлено, що ротор двигуна піднято на неправильну висоту, а магнітний центр ротора та статора не вирівняно. Після повторного регулювання кришки гвинта упорної головки несправність вібрації двигуна була усунена. Після капітального ремонту електродвигуна підйомного механізму вібрація завжди була великою та мала ознаки поступового збільшення. Коли двигун скинув гак, виявилося, що вібрація двигуна все ще велика, а осьова струна велика. Після розбирання було виявлено, що серцевина ротора розхитана, а баланс ротора також був проблематичним. Після заміни запасного ротора несправність була усунена, а оригінальний ротор повернуто на завод для ремонту.

2. Співпраця з муфтою:

Муфта пошкоджена, муфта погано з’єднана, муфта не відцентрована, вантаж механічно розбалансований, система резонує. Система валу з’єднувальної частини не відцентрована, центральна лінія не перекривається, і центрування неправильне. Основною причиною цієї несправності є погане центрування та неправильна установка під час монтажу. Існує й інша ситуація, тобто осьова лінія деяких частин зв’язки залишається стабільною в холодному стані, але після роботи протягом певного періоду часу осьова лінія руйнується через деформацію точки опори ротора, фундаменту тощо, що призводить до вібрації. .

Наприклад:

a. Вібрація двигуна циркуляційного водяного насоса завжди була великою під час роботи. Огляд мотора без проблем і все нормально, коли він розвантажений. Клас насосів вважає, що двигун працює нормально. Нарешті, виявлено, що центр вирівнювання двигуна занадто різний. Після повторного вирівнювання класу насоса вібрація двигуна усувається.

b. Після заміни шківа витяжного вентилятора котельні під час пробної експлуатації двигун створює вібрацію, а трифазний струм двигуна збільшується. Всі схеми та електричні компоненти перевірені, проблем немає. Зрештою, виявлено, що шків не відповідає вимогам. Після заміни усувається вібрація двигуна і нормалізується трифазний струм двигуна.

3. Електромеханічні змішані причини:

1. Вібрація двигуна часто спричинена нерівномірним повітряним зазором, що спричиняє односторонню електромагнітну напругу, а одностороння електромагнітна напруга ще більше збільшує повітряний зазор. Цей електромеханічний змішаний ефект проявляється як вібрація двигуна.

2. Рух осьової струни двигуна через власну гравітацію або рівень установки ротора та неправильний магнітний центр призводить до того, що електромагнітне напруження викликає осьовий рух струни двигуна, викликаючи збільшення вібрації двигуна. У важких випадках вал зношує корінь підшипника, що призводить до швидкого підвищення температури підшипника.

3. З'єднані з двигуном шестерні та муфти несправні. Ця несправність в основному проявляється в поганому зачепленні зубчастої передачі, сильному зносі зубів шестерні, поганому змащуванні коліс, перекошених і невідповідних муфтах, неправильній формі зубів і кроку зубчастої муфти, надмірному зазорі або сильному зносі, що спричиняє певні вібрації.

4. Дефекти у власній конструкції двигуна та проблеми встановлення. Ця несправність в основному проявляється як еліптична шийка вала, погнутий вал, занадто великий або занадто малий зазор між валом і підшипником, недостатня жорсткість гнізда підшипника, опорної плити, частини фундаменту або навіть усієї основи установки двигуна. , слабка фіксація між двигуном і опорною плитою, слабкі опорні болти, слабкість між гніздом підшипника та базовою плитою тощо. великий або занадто малий зазор між валом і підшипником може не тільки спричинити вібрацію, але й ненормальне змащення та температуру підшипника.

5. Вантаж, що приводиться в рух двигуном, проводить вібрацію.

Наприклад: вібрація парової турбіни генератора парової турбіни, вібрація вентилятора та водяного насоса, що приводяться в дію двигуном, що викликає вібрацію двигуна.

Як знайти причину вібрації?

Щоб усунути вібрацію двигуна, ми повинні спочатку з'ясувати причину вібрації. Тільки виявивши причину вібрації, можна вжити цілеспрямованих заходів для усунення вібрації двигуна.

1. Перш ніж вимкнути двигун, перевірте вібрацію кожної частини за допомогою віброметра. Для деталей із сильною вібрацією детально перевірте значення вібрації у вертикальному, горизонтальному та осьовому напрямках. Якщо анкерні гвинти або гвинти кришки підшипника ослаблені, їх можна затягнути безпосередньо. Після затягування виміряйте величину вібрації, щоб побачити, чи вона зникла або зменшилася. По-друге, перевірте, чи збалансована трифазна напруга джерела живлення і чи не перегорів трифазний запобіжник. Однофазна робота двигуна може не тільки викликати вібрацію, але й викликати швидке підвищення температури двигуна. Зверніть увагу, чи стрілка амперметра коливається вперед і назад. Коли ротор зламаний, струм коливається. Нарешті перевірте, чи збалансований трифазний струм двигуна. У разі виявлення будь-яких проблем вчасно зверніться до оператора, щоб зупинити двигун, щоб уникнути спалювання двигуна.

2. Якщо вібрація двигуна не зникає після усунення поверхневого явища, продовжуйте від’єднувати джерело живлення, послабити муфту, від’єднати навантажувальні механізми, під’єднані до двигуна, і повертати двигун окремо. Якщо сам двигун не вібрує, це означає, що джерело вібрації спричинено неправильним розташуванням муфти або механізму навантаження. Якщо двигун вібрує, це означає, що проблема в самому двигуні. Крім того, метод вимкнення живлення можна використовувати, щоб визначити, чи це електрична причина чи механічна причина. Коли живлення припиняється, двигун перестає вібрувати або вібрація миттєво зменшується, що означає, що це електрична причина, інакше це механічна несправність.

Усунення несправностей

1. Перевірка електричних причин:

Спочатку визначте, чи збалансований опір трифазного постійного струму статора. Якщо він незбалансований, це означає, що є відкритий зварний шов на зварювальній частині з’єднання статора. Відключити фази обмотки для пошуку. Крім того, чи немає замикання між витками в обмотці. Якщо несправність очевидна, ви можете побачити сліди вигорання на поверхні ізоляції або використати прилад для вимірювання обмотки статора. Після підтвердження короткого замикання між витками обмотка двигуна знову вимикається.

Наприклад: двигун водяного насоса, двигун не тільки сильно вібрує під час роботи, але також має високу температуру підшипників. Перевірка незначного ремонту виявила, що опір постійному струму двигуна був некваліфікованим, а обмотка статора двигуна мала відкритий зварний шов. Після виявлення та усунення несправності методом усунення двигун запрацював нормально.

2. Ремонт механічних причин:

Перевірте, чи рівномірний повітряний зазор. Якщо виміряне значення перевищує стандарт, відрегулюйте повітряний зазор. Перевірте підшипники та виміряйте зазор підшипників. Якщо він не відповідає вимогам, замініть нові підшипники. Перевірте деформацію та розхитаність залізного сердечника. Нещільне залізне ядро ​​можна склеїти та залити клеєм з епоксидної смоли. Перевірте вал, знову приваріть зігнутий вал або безпосередньо вирівняйте вал, а потім виконайте перевірку балансу ротора. Під час пробного запуску після капітального ремонту двигуна вентилятора двигун не тільки сильно вібрував, але й температура підшипників перевищувала норму. Після кількох днів безперервної обробки несправність так і не була усунена. Допомагаючи впоратися з цим, члени моєї команди виявили, що повітряний зазор у двигуні був дуже великим, а рівень гнізда підшипника невідповідний. Після того, як було знайдено причину несправності, зазори кожної деталі були відрегульовані, і двигун успішно випробуваний один раз.

3. Перевірте механічну частину навантаження:

Причиною несправності стала з’єднувальна частина. У цей час необхідно перевірити рівень фундаменту двигуна, нахил, міцність, чи правильне вирівнювання центру, чи не пошкоджена муфта та чи відповідає вимогам подовжувальна обмотка вала двигуна.

Кроки для боротьби з вібрацією двигуна

1. Від'єднайте двигун від навантаження, перевірте двигун без навантаження та перевірте значення вібрації.

2. Перевірте значення вібрації ніжки двигуна відповідно до стандарту IEC 60034-2.

3. Якщо лише одна з чотирьох або двох діагональних вібрацій стопи перевищує стандарт, послабте анкерні болти, і вібрація буде кваліфікована, вказуючи на те, що опорна подушечка не є міцною, а анкерні болти спричиняють деформацію та вібрацію основи. після затягування. Міцно вставте опору, повторно вирівняйте та затягніть анкерні болти.

4. Затягніть усі чотири анкерні болти на фундаменті, і значення вібрації двигуна все ще перевищує стандарт. У цей час перевірте, чи муфта, встановлена ​​на подовженні вала, знаходиться на одному рівні з буртиком вала. Якщо ні, збуджуюча сила, створювана додатковою шпонкою на подовженні вала, призведе до того, що горизонтальна вібрація двигуна перевищить стандартну. У цьому випадку значення вібрації не перевищуватиме надто багато, і значення вібрації часто може зменшуватися після стикування з хостом, тому слід переконати користувача використовувати його.

5. Якщо вібрація двигуна не перевищує стандарту під час випробування без навантаження, але перевищує стандарт під час навантаження, є дві причини: одна полягає в тому, що відхилення вирівнювання велике; інший полягає в тому, що залишковий дисбаланс обертових частин (ротора) головного двигуна і залишковий дисбаланс ротора двигуна перекриваються по фазі. Після стикування залишковий дисбаланс усієї системи вала в тому самому положенні великий, а створювана сила збудження велика, що викликає вібрацію. У цей час муфту можна від’єднати, будь-яку з двох муфт можна повернути на 180°, а потім пристикувати для тестування, і вібрація зменшиться.

6. Швидкість (інтенсивність) вібрації не перевищує стандарту, але прискорення вібрації перевищує стандарт, і підшипник можна лише замінити.

7. Ротор двополюсного двигуна великої потужності має низьку жорсткість. Якщо він не використовується протягом тривалого часу, ротор деформується і може вібрувати при повторному повороті. Це пов'язано з поганим зберіганням мотора. За нормальних обставин двополюсний двигун зберігається під час зберігання. Двигун слід прокручувати кожні 15 днів, причому при кожному прокручуванні слід обертати не менше 8 разів.

8. Вібрація двигуна підшипника ковзання пов'язана з якістю складання підшипника. Перевірте, чи підшипник має високі точки, чи достатній вхід масла в підшипник, чи відповідні сила затягування підшипника, зазор підшипника та магнітна центральна лінія.

9. Загалом, причину вібрації двигуна можна просто визначити за значеннями вібрації в трьох напрямках. Якщо горизонтальна вібрація велика, ротор не збалансований; якщо вертикальна вібрація велика, монтажний фундамент нерівний і поганий; якщо осьова вібрація велика, якість складання підшипника погана. Це просто просте судження. Необхідно розглянути справжню причину вібрації на основі умов на місці та вищезазначених факторів.

10. Після динамічного балансування ротора залишковий дисбаланс ротора закріпився на роторі та не зміниться. Сама вібрація мотора не зміниться зі зміною місця розташування та умов роботи. Проблему вібрації можна вирішити на місці користувача. Загалом, проводити динамічну балансування двигуна при його ремонті не потрібно. За винятком надзвичайно особливих випадків, таких як гнучка основа, деформація ротора тощо, потрібне динамічне балансування на місці або повернення на завод для обробки.

Anhui Mingteng Permanent Magnetic Electromechanical Equipment Co., Ltd. (https://www.mingtengmotor.com/) технологія виробництва та можливості забезпечення якості

Технологія виробництва

1. Наша компанія має максимальний діаметр повороту 4 м, висоту 3,2 метра та нижче вертикального токарного верстата з ЧПУ, який в основному використовується для обробки основи двигуна, щоб забезпечити концентричність основи, усі обробки основи двигуна оснащені відповідним інструментом для обробки, низьковольтний двигун використовує технологію обробки «одна крапля ножа».

Для поковок валів зазвичай використовуються поковки з легованої сталі 35CrMo, 42CrMo, 45CrMo, і кожна партія валів відповідає вимогам «Технічних умов для поковок валів» для випробування на розтягування, випробування на удар, випробування на твердість та інші випробування. Підшипники можна вибрати відповідно до потреб SKF або NSK та інших імпортних підшипників.

2. Постійний магнітний матеріал ротора двигуна з постійними магнітами нашої компанії використовує продукт із високою магнітною енергією та високу внутрішню коерцитивну силу, спечений NdFeB, звичайні марки N38SH, N38UH, N40UH, N42UH тощо, а максимальна робоча температура становить не менше 150 °C. Ми розробили професійні інструменти та напрямні пристосування для складання магнітної сталі та якісно проаналізували полярність зібраного магніту розумними засобами, щоб значення відносного магнітного потоку кожного магніту зі щілинами було близьким, що забезпечує симетрію магнітного кола та якість збірки магнітної сталі

3. Лопать для штампування ротора використовує високоякісні матеріали для штампування, такі як 50W470, 50W270, 35W270 тощо, сердечник статора формувальної котушки використовує процес штампування тангенціального жолоба, а лезо для штампування ротора використовує процес штампування подвійної матриці щоб забезпечити консистенцію продукту.

4. Наша компанія використовує власно розроблений спеціальний підйомний інструмент у процесі зовнішнього пресування статора, який може безпечно та плавно підняти компактний статор зовнішнього тиску в базу машини; Під час складання статора та ротора машина для складання двигуна з постійним магнітом розроблена та введена в експлуатацію самостійно, що дозволяє уникнути пошкодження магніту та підшипника через всмоктування магніту та ротора через всмоктування магніту під час складання .

Можливість гарантії якості

1. Наш випробувальний центр може завершити повнофункціональні типові випробування двигунів постійного магнітного струму напругою 10 кВ і 8000 кВт. Тестова система приймає комп’ютерне керування та режим зворотного зв’язку по енергії, який наразі є тестовою системою з провідними технологіями та потужними можливостями в галузі ультраефективних синхронних двигунів з постійними магнітами в Китаї.

2. Ми створили надійну систему управління та пройшли сертифікацію системи управління якістю ISO9001 та сертифікацію системи управління навколишнім середовищем ISO14001. Управління якістю приділяє увагу постійному вдосконаленню процесів, зменшує непотрібні зв’язки, збільшує здатність контролювати п’ять факторів, таких як «людина, машина, матеріал, метод і середовище», і має досягти того, щоб «люди найкращим чином використовували свої таланти, якнайкраще використовувати їхні можливості, якнайкраще використовувати їхні матеріали, якнайкраще використовувати свої навички та якнайкраще використовувати навколишнє середовище».

Авторське право: ця стаття є передруком оригінального посилання:

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

Ця стаття не відображає поглядів нашої компанії. Якщо у вас є інші думки чи погляди, виправте нас!