Причины и способы устранения вибрации электродвигателей

Причины возникновения

Вибрации электрических машин могут возникать на холостом ходу, в этом случае источник неисправности — магнитный (неправильный воздушный зазор между статором и ротором, отслоение лака с обмотки и т. Д.) Или при пуске и под нагрузкой, в В этом случае источник проблемы механический.

К механическим источникам вибрации относятся: изгиб вала (может быть как следствием, так и причиной), перекос ротора, перегрев подшипника (например, из-за отсутствия смазки), ослабление резьбовых соединений, скрепляющих компоненты электродвигателя. Кроме того, способ использования электродвигателя (генератор или двигатель) может объяснить причину неисправности, например, поломку лопастей электрического вентилятора или перекос муфты во время вращения гидравлических агрегатов.

Вибрационные характеристики

При измерении колебаний измеряются их вертикальная и горизонтальная составляющие (или называемые осевой и поперечной). Есть несколько понятий о характеристиках вибрации, и давайте разберемся, что это такое и как они измеряются:

  • Скорость вибрации (измеряется в миллиметрах в секунду, мм / с) — это величина, характеризующая перемещение точки измерения вдоль оси двигателя.
  • Виброускорение (измеряется в метрах на секунду в квадрате, м / с2) — прямая зависимость вибраций от вызвавшей их силы. Вибрационное смещение (измеряется в микрометрах, мкм) — это значение амплитуды, показывающее расстояние между крайними точками во время вибрации.

При измерении характеристик вибрации обычно измеряется скорость вибрации, так как она наиболее точно описывает характер проблемы. Измеряется не максимальная скорость вибрации, а значение RMS (RMS). В связи с тем, что все рабочие указатели (которые использовались ранее) интегрируются. Нормы допустимой вибрации электродвигателей указаны в Правилах эксплуатации электрических станций и сетей (POTE) и в стандарте ГОСТ ISO 10816.

Поскольку существует множество разных электрических машин, ГОСТ Р 56646-2015 поможет понять, какой стандарт из группы ГОСТов ISO 10816 распространяется на тот или иной электродвигатель. Например, для компрессоров, насосных двигателей и других электрических приводов могут применяться другие правила и требования к измерениям.

Эти документы содержат основные требования, стандарты, рекомендации, классы условий вибрации и многое другое.

Приборы для измерения вибрации

Приборы измерения вибрации делятся на несколько типов: виброметр, виброграф и анализатор вибрации. Виброметр, простейшее устройство, определяет только один параметр (среднеквадратичную скорость вибрации). Виброграф, пишущий инструмент, регистрирующий амплитуду колебаний. Эти два устройства позволят идентифицировать только превышения.

Только анализатор вибрации может определить причину (на основании измеренных параметров) отклонений в характеристиках вибрации. Виброанализаторы бывают одно- и многоканальные, эти устройства позволяют загрузить в компьютер программу измеряемых параметров, которая после проведения измерений позволит провести анализ, расчеты и выявление источника вибрации. При использовании анализатора вибрации датчики вибрации крепятся к двигателю. Таким образом можно определить причину неисправности и принять меры по ее устранению.

Алгоритм выявления неисправности

Существует простой алгоритм определения и устранения причины вибрации двигателя. Проверка рабочего электродвигателя на отсутствие ослабленных болтов, крышек, надежность крепления электродвигателя к раме. После этого необходимо отключить двигатель и приводимый им механизм. Если вибрации исчезают, причина кроется в сцеплении (перекос половин сцепления, разный вес пальцев и т. Д.)

Если вибрация продолжается на холостом ходу после отключения приводного механизма. Тогда причиной является сам электродвигатель, после отключения питания (при работе двигателя на холостом ходу) вибрации должны прекратиться. Если вибрация прекращается при отключении питания, причиной является воздушный зазор между статором и ротором. Если амплитуда вибрации уменьшается после отключения питания, причина — механическое повреждение ротора (изгиб, растрескивание, повреждениероторный барабан) или повреждение полумуфты.

Если при снятой полумуфте вибрации отсутствуют, значит, они находятся в полумуфте, в противном случае необходимо снять ротор для динамической балансировки машины или обнаружения повреждения обмотки. При диагностировании электродвигателя на подшипниках качения легко обнаружить их неисправность — повышенный шум и сильный нагрев.

Выход из строя подшипников скольжения проявится под нагрузкой, если причины колебаний под нагрузкой выявить невозможно, то, вероятно, подшипники следует заменить или провести отдельную диагностику (например, подключить датчики вибрации к месту, где находится подшипник).

Если обнаружен чрезмерный нагрев подшипника, следует также измерить уровень вибрации, поскольку сам подшипник редко является источником проблемы, а скорее является ее следствием.

Важно понимать, что на критических механизмах (турбоагрегаты на гидроаккумулирующих электростанциях, электродвигатели на атомных электростанциях, электроприводы на гидроэлектростанциях и т. Д.) Измерения уровня вибрации должны проводиться на регулярной основе в соответствии с График технического обслуживания. Замеры должны выполняться представителями производителя или специалистами организации, имеющей лицензию на выполнение данного вида работ. Измерения вибрации, включая измерения температуры подшипников, должны быть записаны в листе технических данных на электрическую машину.

Теперь вы знаете, почему возникает вибрация электродвигателя и как выявляются и устраняются причины. Мы надеемся, что предоставленные инструкции помогли вам найти и устранить проблему!