Vzrokov za vibracije motorjev je veliko in so tudi zelo zapleteni. Motorji z več kot 8 poli ne bodo povzročali vibracij zaradi težav s kakovostjo izdelave motorjev. Vibracije so pogoste pri 2–6-polnih motorjih. Standard IEC 60034-2, ki ga je razvila Mednarodna elektrotehnična komisija (IEC), je standard za merjenje vibracij rotacijskih motorjev. Ta standard določa metodo merjenja in merila za ocenjevanje vibracij motorjev, vključno z mejnimi vrednostmi vibracij, merilnimi instrumenti in metodami merjenja. Na podlagi tega standarda je mogoče ugotoviti, ali vibracije motorja ustrezajo standardu.

Škoda vibracij motorja za motor

Vibracije, ki jih povzroča motor, skrajšajo življenjsko dobo izolacije navitja in ležajev, vplivajo na normalno mazanje ležajev, sila vibracij pa povzroči razširitev izolacijske reže, kar omogoči vdor zunanjega prahu in vlage, kar povzroči zmanjšano izolacijsko upornost in povečan uhajalni tok ter celo povzroči nesreče, kot je preboj izolacije. Poleg tega lahko vibracije, ki jih povzroča motor, zlahka povzročijo razpoke v ceveh za hladilno vodo in odpiranje varilnih mest zaradi vibriranja. Hkrati lahko povzročijo poškodbe obremenjenih strojev, zmanjšajo natančnost obdelovanca, povzročijo utrujenost vseh mehanskih delov, ki vibrirajo, in zrahljajo ali zlomijo sidrne vijake. Motor bo povzročil nenormalno obrabo ogljikovih ščetk in drsnih obročev, lahko pa pride tudi do resnega požara ščetk in zažiga izolacije kolektorskega obroča. Motor bo ustvarjal veliko hrupa. To se običajno dogaja pri enosmernih motorjih.

Deset razlogov, zakaj elektromotorji vibrirajo

1. Rotor, spojka, sklopka in pogonsko kolo (zavorno kolo) so neuravnoteženi.

2. Ohlapni nosilci jedra, ohlapni poševni ključi in zatiči ter ohlapno vezanje rotorja lahko povzročijo neravnovesje v vrtečih se delih.

3. Osni sistem povezovalnega dela ni centriran, središčna črta se ne prekriva in centriranje je nepravilno. Glavni vzrok za to napako je slaba poravnava in nepravilna namestitev med postopkom namestitve.

4. Središčne črte delov povezave so v hladnem stanju enakomerne, vendar se po določenem času delovanja središčne črte uničijo zaradi deformacije vrtišča rotorja, temeljev itd., kar povzroči vibracije.

5. Zobniki in sklopke, priključeni na motor, so okvarjeni, zobniki se ne ujamejo dobro, zobje zobnikov so močno obrabljeni, kolesa so slabo mazana, sklopke so poševne ali napačno poravnane, oblika in korak zob zobniške sklopke sta nepravilna, razmik je prevelik ali je obraba huda, vse to pa povzroča določene vibracije.

6. Napake v sami konstrukciji motorja, kot so ovalni ležajni ležaj, ukrivljena gred, prevelika ali premajhna reža med gredjo in ležajem, nezadostna togost ležajnega sedeža, osnovne plošče, dela temelja ali celo celotnega temelja motorja.

7. Težave pri namestitvi: motor in osnovna plošča nista trdno pritrjena, osnovni vijaki so zrahljani, ležajni sedež in osnovna plošča sta zrahljana itd.

8. Če je reža med gredjo in ležajem prevelika ali premajhna, ne bo povzročila le vibracij, temveč tudi nenormalno mazanje in temperaturo ležaja.

9. Obremenitev, ki jo poganja motor, prenaša vibracije, kot so vibracije ventilatorja ali vodne črpalke, ki jo poganja motor, kar povzroči vibracije motorja.

10. Napačna ožičenje statorja izmeničnega motorja, kratek stik rotorskega navitja navitega asinhronskega motorja, kratek stik med ovoji vzbujevalnega navitja sinhronskega motorja, napačna priključitev vzbujevalne tuljave sinhronskega motorja, zlomljena rotorska palica kletke asinhronskega motorja, deformacija rotorskega jedra, ki povzroča neenakomerno zračno režo med statorjem in rotorjem, kar vodi do neuravnoteženega magnetnega pretoka zračne reže in s tem vibracij.

Vzroki za vibracije in tipični primeri

Obstajajo trije glavni vzroki za vibracije: elektromagnetni razlogi, mehanski razlogi in elektromehanski mešani razlogi.

1. Elektromagnetni razlogi

1. Napajanje: trifazna napetost je neuravnotežena in trifazni motor deluje v manjkajoči fazi.

2. Stator: Jedro statorja postane eliptično, ekscentrično in ohlapno; navitje statorja je prekinjeno, ozemljeno, kratkostično med ovoji, nepravilno priključeno in trifazni tok statorja je neuravnotežen.

Na primer: Pred remontom zaprtega motorja ventilatorja v kotlovnici so na jedru statorja našli rdeč prah. Sumili so, da je jedro statorja zrahljano, vendar to ni bilo v okviru standardnega remonta, zato se s tem niso ukvarjali. Po remontu je motor med testnim delovanjem oddajal prodoren kričeč zvok. Napaka je bila odpravljena po zamenjavi statorja.

3. Okvara rotorja: Jedro rotorja postane eliptično, ekscentrično in ohlapno. Prečka rotorske kletke in končni obroč sta varjena, prečka rotorske kletke je zlomljena, navitje je napačno, stik krtačk je slab itd.

Na primer: Med delovanjem motorja žage brez zob v pragovnem delu je bilo ugotovljeno, da je tok statorja motorja nihal naprej in nazaj, vibracije motorja pa so se postopoma povečevale. Glede na pojav je bilo ugotovljeno, da je rotorjeva kletka motorja morda zvarjena in zlomljena. Po razstavitvi motorja je bilo ugotovljeno, da je v rotorjevi kletki 7 zlomov, od katerih sta bili dve resnejši popolnoma zlomljeni na obeh straneh in na končnem obroču. Če se to ne odkrije pravočasno, lahko povzroči resno nesrečo z vžigom statorja.

2. Mehanski razlogi

1. Motor:

Neuravnotežen rotor, ukrivljena gred, deformiran drsni obroč, neenakomerna zračna reža med statorjem in rotorjem, nedosledno magnetno središče med statorjem in rotorjem, okvara ležaja, slaba namestitev temeljev, nezadostna mehanska trdnost, resonanca, ohlapni sidrni vijaki, poškodovan ventilator motorja.

Tipičen primer: Po zamenjavi zgornjega ležaja motorja kondenzacijske črpalke se je tresenje motorja povečalo, rotor in stator pa sta kazala rahle znake premikanja. Po skrbnem pregledu je bilo ugotovljeno, da je bil rotor motorja dvignjen na napačno višino in da magnetno središče rotorja in statorja ni bilo poravnano. Po ponovni nastavitvi pokrovčka vijaka potisne glave je bila napaka zaradi vibracij motorja odpravljena. Po remontu motorja križnega dvigala so bile vibracije vedno velike in so kazale znake postopnega naraščanja. Ko je motor spustil kavelj, je bilo ugotovljeno, da so bile vibracije motorja še vedno velike in da je bila prisotna velika aksialna vrvica. Po demontaži je bilo ugotovljeno, da je jedro rotorja ohlapno in da je bila problematična tudi uravnoteženost rotorja. Po zamenjavi rezervnega rotorja je bila napaka odpravljena, originalni rotor pa je bil vrnjen v tovarno v popravilo.

2. Sodelovanje s sklopko:

Sklopka je poškodovana, sklopka je slabo povezana, sklopka ni centrirana, obremenitev je mehansko neuravnotežena in sistem resonira. Sistem gredi veznega dela ni centriran, središčna črta se ne prekriva in centriranje je nepravilno. Glavni razlog za to napako je slabo centriranje in nepravilna namestitev med postopkom namestitve. Obstaja še ena situacija, in sicer, da je središčna črta nekaterih veznih delov v hladnem stanju enaka, po določenem času delovanja pa se središčna črta uniči zaradi deformacije vrtišča rotorja, temelja itd., kar povzroči vibracije.

Na primer:

a. Vibracije motorja črpalke za cirkulacijsko vodo so bile med delovanjem vedno velike. Pregled motorja ni pokazal težav in vse je normalno, ko je razbremenjen. Razred črpalke meni, da motor deluje normalno. Na koncu se ugotovi, da je središče poravnave motorja preveč drugačno. Po ponovni poravnavi razreda črpalke se vibracije motorja odpravijo.

b. Po zamenjavi jermenice ventilatorja v kotlovnici motor med poskusnim delovanjem vibrira, trifazni tok motorja pa se poveča. Preverijo se vsa vezja in električne komponente, ki niso odkrile težav. Na koncu se ugotovi, da jermenica ni ustrezna. Po zamenjavi se vibracije motorja odpravijo in trifazni tok motorja se vrne v normalno stanje.

3. Elektromehanski mešani razlogi:

1. Vibracije motorja pogosto povzroča neenakomerna zračna reža, ki povzroča enostransko elektromagnetno napetost, enostranska elektromagnetna napetost pa zračno režo še poveča. Ta elektromehanski mešani učinek se kaže kot vibracije motorja.

2. Aksialno gibanje motornega niza zaradi lastne gravitacije rotorja ali nivoja namestitve in napačnega magnetnega središča povzroči elektromagnetno napetost, ki povzroči aksialno gibanje motornega niza, kar povzroči povečanje vibracij motorja. V hujših primerih se gred obrabi, kar povzroči hitro naraščanje temperature ležaja.

3. Zobniki in sklopke, priključeni na motor, so okvarjeni. Ta napaka se kaže predvsem v slabem vklopu zobnikov, hudi obrabi zobnikov, slabem mazanju koles, poševnih in nepravilno poravnanih sklopkah, nepravilni obliki zob in koraku zobniške sklopke, preveliki reži ali hudi obrabi, kar povzroča določene vibracije.

4. Napake v konstrukciji motorja in težave pri namestitvi. Ta napaka se kaže predvsem kot eliptični vrat gredi, ukrivljena gred, prevelika ali premajhna reža med gredjo in ležajem, nezadostna togost ležajnega sedeža, osnovne plošče, dela temelja ali celo celotnega temelja za namestitev motorja, ohlapna pritrditev med motorjem in osnovno ploščo, ohlapni vijaki podnožja, ohlapnost med ležajnim sedežem in osnovno ploščo itd. Prevelika ali premajhna reža med gredjo in ležajem lahko povzroči ne le vibracije, temveč tudi nenormalno mazanje in temperaturo ležaja.

5. Obremenitev, ki jo poganja motor, prenaša vibracije.

Na primer: vibracije parne turbine generatorja parne turbine, vibracije ventilatorja in vodne črpalke, ki ju poganja motor, zaradi česar motor vibrira.

Kako najti vzrok vibracij?

Da bi odpravili vibracije motorja, moramo najprej ugotoviti vzrok vibracij. Šele z odkritjem vzroka vibracij lahko sprejmemo ciljno usmerjene ukrepe za odpravo vibracij motorja.

1. Preden motor izklopite, z merilnikom vibracij preverite vibracije vsakega dela. Pri delih z velikimi vibracijami podrobno preverite vrednosti vibracij v navpični, vodoravni in aksialni smeri. Če so sidrni vijaki ali vijaki pokrova ležaja zrahljani, jih lahko neposredno privijte. Po privijanju izmerite velikost vibracij, da ugotovite, ali so odpravljene ali zmanjšane. Nato preverite, ali je trifazna napetost napajanja uravnotežena in ali je trifazna varovalka pregorela. Enofazno delovanje motorja lahko povzroči ne le vibracije, ampak tudi hitro dvig temperature motorja. Opazujte, ali kazalec ampermetra niha naprej in nazaj. Ko je rotor pokvarjen, tok niha. Nazadnje preverite, ali je trifazni tok motorja uravnotežen. Če odkrijete kakršne koli težave, se pravočasno obrnite na upravljavca, da ustavite motor in preprečite morebitne opekline.

2. Če vibracije motorja po odpravi površinskega pojava niso odpravljene, nadaljujte z odklopom napajanja, zrahljajte sklopko, ločite obremenitvene stroje, priključene na motor, in motor zavrtite samostojno. Če motor sam ne vibrira, to pomeni, da je vir vibracij posledica napačne poravnave sklopke ali obremenitvenih strojev. Če motor vibrira, to pomeni, da je težava v samem motorju. Poleg tega se lahko z metodo izklopa napajanja ugotovi, ali gre za električni ali mehanski vzrok. Ko je napajanje prekinjeno, motor preneha vibrirati ali se vibracije takoj zmanjšajo, kar pomeni, da gre za električni vzrok, sicer gre za mehansko okvaro.

Odpravljanje težav

1. Pregled električnih razlogov:

Najprej ugotovite, ali je trifazni enosmerni upor statorja uravnotežen. Če ni uravnotežen, to pomeni, da je na varilnem delu statorskega priključka odprt zvar. Za preverjanje odklopite faze navitja. Poleg tega preverite, ali obstaja kratek stik med ovoji v navitju. Če je napaka očitna, si lahko ogledate sledi ožganin na površini izolacije ali pa z instrumentom izmerite navitje statorja. Po potrditvi kratkega stika med ovoji se navitje motorja ponovno izklopi.

Na primer: motor vodne črpalke, motor med delovanjem ne le močno vibrira, ampak ima tudi visoko temperaturo ležajev. Preizkus manjšega popravila je pokazal, da je upornost motorja za enosmerni tok neustrezna in da ima navitje statorja motorja odprt zvar. Po odkritju in odpravi napake z metodo eliminacije je motor deloval normalno.

2. Popravilo mehanskih vzrokov:

Preverite, ali je zračna reža enakomerna. Če izmerjena vrednost presega standardno vrednost, ponovno prilagodite zračno režo. Preverite ležaje in izmerite zračnost ležaja. Če ni ustrezna, zamenjajte ležaje z novimi. Preverite deformacijo in zračnost železnega jedra. Ohlapno železno jedro lahko zlepite in napolnite z epoksidnim lepilom. Preverite gred, ponovno zvarite upognjeno gred ali gred neposredno poravnajte in nato izvedite preizkus uravnoteženja rotorja. Med poskusnim delovanjem po remontu motorja ventilatorja motor ni le močno vibriral, ampak je tudi temperatura ležaja presegla standardno vrednost. Po več dneh neprekinjene obdelave napaka še vedno ni bila odpravljena. Pri odpravljanju napake so člani moje ekipe ugotovili, da je zračna reža motorja zelo velika in da je raven ležaja neustrezna. Po ugotovitvi vzroka napake so bile reže vsakega dela ponovno prilagojene in motor je bil enkrat uspešno preizkušen.

3. Preverite mehanski del obremenitve:

Vzrok napake je bil priključni del. V tem primeru je treba preveriti raven temeljev motorja, naklon, trdnost, pravilno poravnavo središča, poškodbe sklopke in izpolnjevanje zahtev navitja podaljška gredi motorja.

Koraki za odpravljanje vibracij motorja

1. Odklopite motor od obremenitve, preizkusite motor brez obremenitve in preverite vrednost vibracij.

2. Preverite vrednost vibracij motornega podnožja v skladu s standardom IEC 60034-2.

3. Če samo ena od štirih stopenj ali dveh diagonalnih stopenj vibracij presega standardno vrednost, zrahljajte sidrne vijake in vibracije bodo kvalificirane, kar pomeni, da podloga ni trdna in da sidrni vijaki po privijanju povzročijo deformacijo in vibriranje podlage. Podlogo trdno namestite, ponovno poravnajte in privijte sidrne vijake.

4. Če privijete vse štiri sidrne vijake na temelju, vrednost vibracij motorja še vedno presega standardno vrednost. Preverite, ali je sklopka, nameščena na podaljšku gredi, poravnana z ramenom gredi. Če ni, bo vzbujevalna sila, ki jo ustvari dodatni moznik na podaljšku gredi, povzročila, da bodo vodoravne vibracije motorja presegle standardno vrednost. V tem primeru vrednost vibracij ne bo presegla preveč in se lahko po priklopu na gostitelja pogosto zmanjša, zato je treba uporabnika prepričati, da jo uporablja.

5. Če vibracije motorja med preskusom brez obremenitve ne presegajo standarda, vendar presegajo standard pri obremenitvi, obstajata dva razloga: prvi je, da je odstopanje poravnave veliko; drugi pa, da se preostala neuravnoteženost vrtečih se delov (rotorja) glavnega motorja in preostala neuravnoteženost rotorja motorja prekrivata v fazi. Po priklopu je preostala neuravnoteženost celotnega sistema gredi na istem položaju velika in ustvarjena vzbujevalna sila je velika, kar povzroča vibracije. V tem primeru se lahko sklopka odklopi in ena od obeh sklopk se lahko zavrti za 180° ter nato priklopi za testiranje, vibracije pa se zmanjšajo.

6. Hitrost (intenzivnost) vibracij ne presega standarda, vendar pospešek vibracij presega standard, ležaj pa je mogoče le zamenjati.

7. Rotor dvopolnega visokozmogljivega motorja ima slabo togost. Če se rotor dlje časa ne uporablja, se bo deformiral in lahko vibrira, ko ga ponovno zavrtite. To je posledica slabega skladiščenja motorja. V normalnih okoliščinah se dvopolni motor med skladiščenjem skladišči. Motor je treba zavrteti vsakih 15 dni, pri vsakem vrtljaju pa vsaj 8-krat.

8. Vibracije motorja drsnega ležaja so povezane s kakovostjo montaže ležaja. Preverite, ali ima ležaj visoke točke, ali je dovod olja v ležaj zadosten, ali so sila zategovanja ležaja, zračnost ležaja in magnetna središčna črta ustrezni.

9. Na splošno lahko vzrok vibracij motorja preprosto ocenimo iz vrednosti vibracij v treh smereh. Če so horizontalne vibracije velike, je rotor neuravnotežen; če so vertikalne vibracije velike, je podlaga za namestitev neravna in slaba; če so aksialne vibracije velike, je kakovost ležaja slaba. To je le preprosta presoja. Dejanski vzrok vibracij je treba upoštevati na podlagi pogojev na lokaciji in zgoraj omenjenih dejavnikov.

10. Po dinamičnem uravnoteženju rotorja se preostala neuravnoteženost rotorja strdi na rotorju in se ne spreminja. Vibracije samega motorja se ne spreminjajo s spremembo lokacije in delovnih pogojev. Težavo z vibracijami je mogoče dobro rešiti na lokaciji uporabnika. Na splošno ni potrebno izvajati dinamičnega uravnoteženja motorja pri popravilu. Razen v izjemno posebnih primerih, kot so fleksibilen temelj, deformacija rotorja itd., je potrebno dinamično uravnoteženje na kraju samem ali vračilo v tovarno za predelavo.

Anhui Mingteng Permanent Magnetic Electromechanical Equipment Co., Ltd. (https://www.mingtengmotor.com/) proizvodna tehnologija in zmogljivosti zagotavljanja kakovosti

Proizvodna tehnologija

1. Naše podjetje ima največji premer nihanja 4 m, višino 3,2 metra in manj CNC vertikalne stružnice, ki se uporablja predvsem za obdelavo podnožja motorja, da se zagotovi koncentričnost podnožja, je vsa obdelava podnožja motorja opremljena z ustreznim obdelovalnim orodjem, nizkonapetostni motor pa uporablja tehnologijo obdelave "z enim nožem".

Za odkovke gredi se običajno uporabljajo odkovki gredi iz legiranega jekla 35CrMo, 42CrMo in 45CrMo, vsaka serija gredi pa je v skladu z zahtevami "Tehničnih pogojev za odkovke gredi" za natezne preskuse, udarne preskuse, preskuse trdote in druge preskuse. Ležaje je mogoče izbrati glede na potrebe SKF ali NSK ter drugih uvoženih ležajev.

2. Material permanentnega magneta rotorja motorja s trajnim magnetom našega podjetja uporablja sintran NdFeB z visoko magnetno energijo in visoko notranjo koercitivnostjo, običajne stopnje so N38SH, N38UH, N40UH, N42UH itd., najvišja delovna temperatura pa ni nižja od 150 °C. Zasnovali smo profesionalno orodje in vodila za montažo magnetnega jekla ter kvalitativno analizirali polarnost sestavljenega magneta na razumen način, tako da je relativna vrednost magnetnega pretoka vsakega reženega magneta blizu, kar zagotavlja simetrijo magnetnega vezja in kakovost montaže magnetnega jekla.

3. Rotorsko prebijalno rezilo uporablja visokokakovostne prebijalske materiale, kot so 50W470, 50W270, 35W270 itd., statorsko jedro oblikovalne tuljave uporablja tangencialni postopek prebijanja žleba, rotorsko prebijalno rezilo pa postopek prebijanja dvojne matrice, da se zagotovi doslednost izdelka.

4. Naše podjetje pri postopku zunanjega stiskanja statorja uporablja lastno zasnovano posebno dvižno orodje, ki lahko varno in gladko dvigne kompaktni stator zunanjega tlaka v podnožje stroja; Pri sestavljanju statorja in rotorja je stroj za sestavljanje motorja s trajnim magnetom zasnovan in zagnan sam, kar preprečuje poškodbe magneta in ležaja zaradi sesanja magneta ter rotorja zaradi sesanja magneta med montažo.

Zmogljivost zagotavljanja kakovosti

1. Naš testni center lahko izvede tipski preizkus polne zmogljivosti za motorje s trajnimi magneti z napetostnim nivojem 10 kV in močjo 8000 kW. Testni sistem uporablja računalniško krmiljenje in način povratne zanke z energijo, kar je trenutno testni sistem z vodilno tehnologijo in močnimi zmogljivostmi na področju industrije ultra učinkovitih sinhronskih motorjev s trajnimi magneti na Kitajskem.

2. Vzpostavili smo dober sistem upravljanja in opravili certifikat sistema vodenja kakovosti ISO9001 ter certifikat sistema okoljskega ravnanja ISO14001. Upravljanje kakovosti posveča pozornost nenehnemu izboljševanju procesov, zmanjšuje nepotrebne povezave, povečuje sposobnost nadzora nad petimi dejavniki, kot so »človek, stroj, material, metoda in okolje«, in mora doseči, da »ljudje kar najbolje izkoristijo svoje talente, kar najbolje izkoristijo svoje priložnosti, kar najbolje izkoristijo svoje materiale, kar najbolje izkoristijo svoje spretnosti in kar najbolje izkoristijo svoje okolje«.

Avtorske pravice: Ta članek je ponatis izvirne povezave:

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

Ta članek ne predstavlja stališč našega podjetja. Če imate drugačna mnenja ali poglede, nas prosim popravite!