Причин вибрации двигателя много, и они тоже очень сложны. Двигатели с более чем 8 полюсами не будут вызывать вибрацию из-за проблем с качеством изготовления двигателя. Вибрация часто встречается в 2–6-полюсных двигателях. Стандарт IEC 60034-2, разработанный Международной электротехнической комиссией (IEC), является стандартом для измерения вибрации вращающихся двигателей. Этот стандарт определяет метод измерения и критерии оценки вибрации двигателя, включая предельные значения вибрации, измерительные инструменты и методы измерения. На основании этого стандарта можно определить, соответствует ли вибрация двигателя стандарту.

Вред вибрации двигателя для двигателя

Вибрация, создаваемая двигателем, сокращает срок службы изоляции обмоток и подшипников, влияет на нормальную смазку подшипников, а сила вибрации приводит к расширению изоляционного зазора, позволяя проникать внешней пыли и влаге, что приводит к снижению сопротивления изоляции. Кроме того, вибрация, создаваемая двигателем, может легко привести к растрескиванию более холодных водопроводных труб и открытию точек сварки. В то же время это приведет к повреждению нагрузочного оборудования, снижению точности заготовки, вызовет усталость всех вибрирующих механических частей, а также ослабит или сломает анкерные винты. Двигатель вызовет ненормальный износ угольных щеток и контактных колец, а также может произойти серьезное возгорание щеток и сжечь изоляцию коллекторного кольца. Двигатель будет издавать много шума. Такая ситуация обычно возникает в двигателях постоянного тока.

Десять причин, почему электродвигатели вибрируют

1. Ротор, муфта, муфта и ведущее колесо (тормозное колесо) не сбалансированы.

2. Ослабленные кронштейны сердечника, незакрепленные косые шпонки и штифты, а также ослабленное крепление ротора могут привести к дисбалансу вращающихся частей.

3. Система осей соединительной части не центрирована, центральная линия не перекрывается, центрирование неверно. Основной причиной этой неисправности является плохая центровка и неправильная установка в процессе установки.

4. Осевые линии частей рычажного механизма в холодном состоянии постоянны, но после работы в течение определенного периода времени центральные линии разрушаются из-за деформации оси вращения ротора, фундамента и т. д., что приводит к вибрации.

5. Подключенные к двигателю шестерни и муфты неисправны, шестерни плохо зацепляются, зубья шестерен сильно изношены, колеса плохо смазаны, муфты перекошены или несоосны, форма зубьев и шаг зубчатой ​​муфты неправильны. неправильно, зазор слишком велик или сильный износ, все это вызывает определенные вибрации.

6. Дефекты в самой конструкции двигателя, такие как овальная шейка, изогнутый вал, слишком большой или слишком маленький зазор между валом и подшипником, недостаточная жесткость посадочного места подшипника, опорной плиты, части фундамента или даже всей установки двигателя. фундамент.

7. Проблемы с установкой: двигатель и опорная плита закреплены ненадежно, болты основания ослаблены, гнездо подшипника и опорная плита ослаблены и т. д.

8. Если зазор между валом и подшипником слишком велик или слишком мал, это не только вызовет вибрацию, но также приведет к аномальной смазке и температуре подшипника.

9. Нагрузка, приводимая в действие двигателем, передает вибрацию, например вибрацию вентилятора или водяного насоса, приводимого в движение двигателем, что вызывает вибрацию двигателя.

10. Неправильное подключение статора двигателя переменного тока, короткое замыкание обмотки ротора асинхронного двигателя, короткое замыкание между витками обмотки возбуждения синхронного двигателя, неправильное подключение катушки возбуждения синхронного двигателя, поломка стержня ротора асинхронного двигателя, деформация ротора. сердечник вызывает неравномерный воздушный зазор между статором и ротором, что приводит к несбалансированному магнитному потоку воздушного зазора и, следовательно, к вибрации.

Причины вибрации и типичные случаи

Существует три основные причины вибрации: электромагнитные причины; механические причины; и электромеханические смешанные причины.

1. Электромагнитные причины

1. Источник питания: трехфазное напряжение несбалансировано, и трехфазный двигатель работает с отсутствующей фазой.

2. Статор. Сердечник статора становится эллиптическим, эксцентричным и свободным; обмотка статора разорвана, заземлена, закорочена между витками, неправильно подключена, трехфазный ток статора несимметричен.

Например: Перед капитальным ремонтом герметизированного двигателя вентилятора в котельной на сердечнике статора был обнаружен красный порошок. Было подозрение, что сердечник статора расшатался, но это не входило в объем стандартного ремонта, поэтому ремонт не проводился. После капремонта во время пробного запуска мотор издавал пронзительный визг. Неисправность устранилась после замены статора.

3. Поломка ротора. Сердечник ротора становится эллиптическим, эксцентричным и свободным. Стержень клетки ротора и концевое кольцо приварены, стержень клетки ротора сломан, обмотка неправильная, контакт щетки плохой и т. д.

Например: Во время работы двигателя беззубой пилы в шпале было обнаружено, что ток статора двигателя колебался взад и вперед, и вибрация двигателя постепенно увеличивалась. По этому явлению было установлено, что стержень клетки ротора двигателя может быть приварен и сломан. После разборки двигателя было обнаружено 7 переломов стержня обоймы ротора, причем две серьезные были полностью сломаны с обеих сторон и концевого кольца. Если его не обнаружить вовремя, это может привести к серьезной аварии, связанной с возгоранием статора.

2. Механические причины

1. Двигатель:

Несбалансированный ротор, изогнутый вал, деформированное контактное кольцо, неравномерный воздушный зазор между статором и ротором, несогласованный магнитный центр между статором и ротором, выход из строя подшипника, некачественная установка фундамента, недостаточная механическая прочность, резонанс, ослабленные анкерные винты, поврежден вентилятор двигателя.

Типичный случай: После замены верхнего подшипника двигателя конденсатного насоса тряска двигателя усилилась, а на роторе и статоре появились небольшие признаки подметания. После тщательного осмотра было обнаружено, что ротор двигателя был поднят на неправильную высоту, а магнитный центр ротора и статора не совмещен. После повторной регулировки крышки винта упорной головки вибрация двигателя была устранена. После капитального ремонта двигателя поперечного подъемника вибрация всегда была большой и имела признаки постепенного увеличения. Когда двигатель уронил крюк, было обнаружено, что вибрация двигателя все еще велика и существует большая осевая струна. После разборки было обнаружено, что сердечник ротора ослаблен, а балансировка ротора также проблематична. После замены запасного ротора неисправность была устранена и исходный ротор возвращен на завод для ремонта.

2.Сотрудничество с муфтой:

Муфта повреждена, муфта плохо подсоединена, муфта не отцентрована, нагрузка механически неуравновешена, система резонирует. Система валов рычажной части не отцентрирована, центральная линия не перекрывается, центрирование неверно. Основная причина данной неисправности – плохая центровка и неправильная установка в процессе установки. Существует и другая ситуация, то есть центральная линия некоторых частей рычажного механизма в холодном состоянии остается постоянной, но после работы в течение определенного периода времени центральная линия разрушается из-за деформации точки опоры ротора, фундамента и т. д., что приводит к вибрации. .

Например:

а. Вибрация двигателя насоса циркуляционной воды во время работы всегда была большой. При осмотре мотора проблем нет и в разгруженном состоянии все в норме. Класс насоса считает, что мотор работает нормально. Наконец, обнаружено, что центр выравнивания двигателя слишком отличается. После выравнивания класса насоса вибрация двигателя устраняется.

б. После замены шкива вытяжного вентилятора котельной во время пробной эксплуатации двигатель генерирует вибрацию и трехфазный ток двигателя увеличивается. Все цепи и электрические компоненты проверены и проблем нет. Наконец выясняется, что шкив неквалифицированный. После замены вибрация двигателя устраняется и трехфазный ток двигателя приходит в норму.

3. Электромеханические смешанные причины:

1. Вибрация двигателя часто вызвана неравномерным воздушным зазором, который вызывает одностороннее электромагнитное напряжение, а одностороннее электромагнитное напряжение еще больше увеличивает воздушный зазор. Этот электромеханический смешанный эффект проявляется в виде вибрации двигателя.

2. Осевое движение струны двигателя из-за собственной силы тяжести ротора или уровня установки, а также неправильного магнитного центра приводит к тому, что электромагнитное напряжение вызывает движение осевой струны двигателя, что приводит к увеличению вибрации двигателя. В тяжелых случаях вал изнашивает корень подшипника, что приводит к быстрому повышению температуры подшипника.

3. Подключенные к двигателю шестерни и муфты неисправны. Эта неисправность в основном проявляется в плохом зацеплении шестерен, сильном износе зубьев шестерен, плохой смазке колес, перекосе и несоосности муфт, неправильной форме зубьев и шаге зубчатой ​​муфты, чрезмерном зазоре или сильном износе, что вызывает определенные вибрации.

4. Дефекты в конструкции двигателя и проблемы с установкой. Эта неисправность в основном проявляется в виде эллиптической шейки вала, искривленного вала, слишком большого или слишком маленького зазора между валом и подшипником, недостаточной жесткости посадочного места подшипника, опорной плиты, части фундамента или даже всего фундамента установки двигателя. слишком большой или слишком маленький зазор между валом и подшипником может не только вызвать вибрацию, но и ненормальную смазку и температура подшипника.

5. Нагрузка, приводимая в движение двигателем, вызывает вибрацию.

Например: вибрация паровой турбины паротурбинного генератора, вибрация вентилятора и водяного насоса, приводимого в движение двигателем, вызывающая вибрацию двигателя.

Как найти причину вибрации?

Чтобы устранить вибрацию мотора, надо сначала выяснить причину вибрации. Только найдя причину вибрации, мы сможем принять целенаправленные меры по устранению вибрации мотора.

1. Прежде чем выключить двигатель, с помощью виброизмерителя проверьте вибрацию каждой детали. Для деталей с сильной вибрацией подробно проверьте значения вибрации в вертикальном, горизонтальном и осевом направлениях. Если анкерные винты или винты торцевой крышки подшипника ослаблены, их можно затянуть напрямую. После затяжки измерьте величину вибрации и посмотрите, исчезнет ли она или уменьшится. Во-вторых, проверьте, сбалансировано ли трехфазное напряжение блока питания и не сгорел ли трехфазный предохранитель. Однофазная работа двигателя может не только вызвать вибрацию, но и привести к быстрому повышению температуры двигателя. Наблюдайте, колеблется ли стрелка амперметра вперед и назад. Когда ротор сломан, ток колеблется. Наконец, проверьте, сбалансирован ли трехфазный ток двигателя. При обнаружении каких-либо проблем своевременно обратитесь к оператору, чтобы остановить двигатель и избежать его возгорания.

2. Если вибрация двигателя не устранена после устранения поверхностного явления, продолжайте отключать источник питания, ослаблять муфту, отделять нагрузочное оборудование, подключенное к двигателю, и вращать двигатель самостоятельно. Если сам двигатель не вибрирует, это означает, что источник вибрации вызван несоосностью муфты или нагрузочного оборудования. Если мотор вибрирует, значит, проблема в самом моторе. Кроме того, метод отключения питания можно использовать, чтобы определить, является ли это электрической или механической причиной. При отключении питания двигатель перестает вибрировать или вибрация сразу снижается, что означает, что это электрическая причина, в противном случае это механическая неисправность.

Поиск неисправностей

1. Проверка электрических причин:

Сначала определите, сбалансировано ли трехфазное сопротивление статора по постоянному току. Если он разбалансирован, это означает, что в сварочной части соединения статора имеется открытый шов. Отсоедините фазы обмотки для поиска. Кроме того, нет ли короткого замыкания между витками обмотки. Если неисправность очевидна, можно увидеть следы поджогов на поверхности изоляции или воспользоваться прибором для измерения обмотки статора. После подтверждения короткого замыкания между витками обмотка двигателя снова отключается.

Например: двигатель водяного насоса. Двигатель не только сильно вибрирует во время работы, но и имеет высокую температуру подшипников. Испытание на мелкий ремонт показало, что сопротивление двигателя постоянному току не соответствует требованиям, а обмотка статора двигателя имеет открытый сварной шов. После того как неисправность была найдена и устранена методом устранения, мотор заработал нормально.

2. Ремонт механических причин:

Проверьте, равномерен ли воздушный зазор. Если измеренное значение превышает стандартное, отрегулируйте воздушный зазор. Проверьте подшипники и измерьте зазор подшипников. Если он неквалифицированный, замените новые подшипники. Проверьте деформацию и ослабленность железного сердечника. Свободный железный сердечник можно склеить и заполнить клеем из эпоксидной смолы. Проверьте вал, повторно приварите погнутый вал или выпрямите вал, а затем выполните проверку балансировки ротора. Во время пробного запуска после капитального ремонта двигателя вентилятора двигатель не только сильно вибрировал, но и температура подшипников превысила норму. После нескольких дней непрерывной обработки неисправность так и не была устранена. Помогая разобраться с этим, члены моей команды обнаружили, что воздушный зазор мотора очень большой, а уровень посадочного места подшипника неудовлетворительный. После того, как причина неисправности была найдена, зазоры каждой детали были отрегулированы, и мотор прошел один раз успешные испытания.

3. Проверьте механическую часть нагрузки:

Причиной неисправности стала соединительная часть. В это время необходимо проверить уровень фундамента двигателя, наклон, прочность, правильность центрирования, отсутствие повреждений муфты и соответствие удлинительной обмотки вала двигателя требованиям.

Действия по борьбе с вибрацией двигателя

1. Отсоедините двигатель от нагрузки, проверьте двигатель без нагрузки и проверьте уровень вибрации.

2. Проверьте уровень вибрации опоры двигателя в соответствии со стандартом IEC 60034-2.

3. Если только одна из четырех или двух диагональных вибраций стопы превышает стандартную, ослабьте анкерные болты, и вибрация будет квалифицирована, что указывает на то, что подножка не является прочной, а анкерные болты вызывают деформацию и вибрацию основания. после затяжки. Плотно поставьте стопу, выровняйте и затяните анкерные болты.

4. Затяните все четыре анкерных болта на фундаменте, но уровень вибрации двигателя по-прежнему превышает стандарт. При этом проверьте, находится ли муфта, установленная на удлинителе вала, заподлицо с буртиком вала. В противном случае возбуждающая сила, создаваемая дополнительной шпонкой на удлинении вала, приведет к тому, что горизонтальная вибрация двигателя превысит стандартную. В этом случае значение вибрации не будет превышать слишком много, а значение вибрации часто может уменьшиться после стыковки с хостом, поэтому следует убедить пользователя использовать его.

5. Если вибрация двигателя не превышает стандарт во время испытания на холостом ходу, но превышает стандарт при нагрузке, то есть две причины: во-первых, большое отклонение соосности; другое - остаточный неуравновешенность вращающихся частей (ротора) главного двигателя и остаточный неуравновешенность ротора двигателя перекрываются по фазе. После стыковки остаточный дисбаланс всей системы валов в одном и том же положении велик, а создаваемая сила возбуждения велика, вызывая вибрацию. В это время муфту можно расцепить, и любую из двух муфт можно повернуть на 180°, а затем состыковать для проверки, и вибрация уменьшится.

6. Скорость вибрации (интенсивность) не превышает стандартную, но виброускорение превышает стандартную, и подшипник подлежит только замене.

7. Ротор двухполюсного двигателя большой мощности имеет недостаточную жесткость. Если он не используется в течение длительного времени, ротор деформируется и может вибрировать при повторном вращении. Это связано с неправильным хранением мотора. В обычных условиях двухполюсный двигатель хранится во время хранения. Двигатель следует проворачивать каждые 15 дней, при этом каждый проворачивание следует проворачивать не менее 8 раз.

8. Вибрация двигателя подшипника скольжения связана с качеством сборки подшипника. Проверьте, есть ли у подшипника высокие точки, достаточен ли вход масла в подшипник, соответствует ли усилие затяжки подшипника, зазор подшипника и магнитная центральная линия.

9. В целом о причине вибрации мотора можно просто судить по значениям вибрации в трёх направлениях. Если горизонтальная вибрация велика, ротор несбалансирован; если вертикальная вибрация велика, фундамент установки неровный и плохой; если осевая вибрация велика, качество сборки подшипника низкое. Это всего лишь простое суждение. Необходимо учитывать фактическую причину вибрации, исходя из условий на месте и вышеупомянутых факторов.

10. После динамической балансировки ротора остаточный дисбаланс ротора затвердевает и не изменится. Сама вибрация мотора не изменится при изменении места и условий работы. Проблему вибрации можно хорошо решить на месте пользователя. В целом, динамическую балансировку двигателя при его ремонте выполнять не нужно. За исключением крайне особых случаев, таких как гибкий фундамент, деформация ротора и т. д., требуется динамическая балансировка на месте или возврат на завод для обработки.

Аньхойская компания электромеханического оборудования с постоянными магнитами Mingteng, Ltd. (https://www.mingtengmotor.com/) технология производства и возможности обеспечения качества

Технология производства

1. Наша компания имеет максимальный диаметр поворота 4 м, высоту 3,2 метра и ниже вертикальный токарный станок с ЧПУ, который в основном используется для обработки основания двигателя. Чтобы обеспечить концентричность основания, вся обработка основания двигателя оснащена соответствующим обрабатывающим инструментом, Низковольтный двигатель использует технологию обработки «одним ножом».

Для поковок валов обычно используются поковки валов из легированной стали 35CrMo, 42CrMo, 45CrMo, и каждая партия валов соответствует требованиям «Технических условий для поковок валов» для испытаний на растяжение, ударных испытаний, испытаний на твердость и других испытаний. Подшипники могут быть выбраны в соответствии с потребностями SKF или NSK и других импортных подшипников.

2. В качестве материала постоянного магнита ротора двигателя с постоянными магнитами нашей компании используется продукт с высокой магнитной энергией и спеченный NdFeB с высокой внутренней коэрцитивной силой, обычные марки - N38SH, N38UH, N40UH, N42UH и т. д., а максимальная рабочая температура составляет не менее 150 °C. Мы разработали профессиональные инструменты и направляющие приспособления для сборки магнитной стали и качественно проанализировали полярность собранного магнита разумными способами, чтобы значение относительного магнитного потока каждого пазового магнита было близким, что обеспечивает симметрию магнитной цепи и качество сборки из магнитной стали

3. Лезвие ротора для штамповки изготовлено из высококачественных материалов, таких как 50W470, 50W270, 35W270 и т. д., сердечник статора формовочной катушки использует процесс штамповки тангенциального желоба, а лезвие ротора использует процесс штамповки двойной матрицы. для обеспечения консистенции продукта.

4. Наша компания использует специальный подъемный инструмент собственной разработки в процессе внешнего прессования статора, который может безопасно и плавно поднимать компактный статор внешнего давления в основание машины; При сборке статора и ротора машина для сборки двигателя с постоянными магнитами спроектирована и введена в эксплуатацию самостоятельно, что позволяет избежать повреждения магнита и подшипника из-за всасывания магнита и ротора из-за всасывания магнита во время сборки. .

Возможность обеспечения качества

1. Наш испытательный центр может выполнить полнофункциональные типовые испытания двигателей с постоянными магнитами напряжением 10 кВ и мощностью 8000 кВт. Испытательная система использует компьютерное управление и режим обратной связи по энергии, что в настоящее время является испытательной системой с передовыми технологиями и сильными возможностями в области сверхэффективных синхронных двигателей с постоянными магнитами в Китае.

2. Мы создали надежную систему управления и прошли сертификацию системы менеджмента качества ISO9001 и сертификацию системы экологического менеджмента ISO14001. Менеджмент качества уделяет внимание постоянному совершенствованию процессов, сокращает ненужные связи, повышает способность контролировать пять факторов, таких как «человек, машина, материал, метод и окружающая среда», и должен добиваться того, чтобы «люди наилучшим образом использовали свои таланты, наилучшим образом использовать свои возможности, наилучшим образом использовать свои материалы, наилучшим образом использовать свои навыки и максимально использовать свое окружение».

Авторские права: Эта статья является перепечаткой оригинальной ссылки:

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

Эта статья не отражает точку зрения нашей компании. Если у вас другое мнение или взгляды, пожалуйста, поправьте нас!