Существует много причин вибрации двигателя, и они также очень сложны. Двигатели с более чем 8 полюсами не будут вызывать вибрацию из-за проблем с качеством изготовления двигателя. Вибрация распространена в двигателях с 2–6 полюсами. Стандарт IEC 60034-2, разработанный Международной электротехнической комиссией (МЭК), является стандартом для измерения вибрации вращающегося двигателя. Этот стандарт определяет метод измерения и критерии оценки вибрации двигателя, включая предельные значения вибрации, измерительные приборы и методы измерения. На основе этого стандарта можно определить, соответствует ли вибрация двигателя стандарту.

Вред вибрации двигателя для двигателя

Вибрация, создаваемая двигателем, сократит срок службы изоляции обмотки и подшипников, повлияет на нормальную смазку подшипников, а сила вибрации приведет к расширению зазора изоляции, что позволит проникнуть внешней пыли и влаге, что приведет к снижению сопротивления изоляции и увеличению тока утечки и даже вызовет несчастные случаи, такие как пробой изоляции. Кроме того, вибрация, создаваемая двигателем, может легко привести к растрескиванию труб охлаждающей воды и вибрации точек сварки. В то же время это приведет к повреждению нагрузочного оборудования, снижению точности заготовки, вызовет усталость всех механических деталей, которые вибрируют, и ослабит или сломает анкерные винты. Двигатель вызовет ненормальный износ угольных щеток и контактных колец, и даже произойдет серьезное возгорание щеток и сожжет изоляцию коллекторного кольца. Двигатель будет создавать много шума. Такая ситуация обычно возникает в двигателях постоянного тока.

Десять причин, по которым электродвигатели вибрируют

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

2. Ослабленные кронштейны сердечника, ослабленные косые шпонки и штифты, а также ослабленное крепление ротора могут стать причиной дисбаланса вращающихся частей.

3. Система осей рычажной части не отцентрирована, центральная линия не перекрывается, и центрирование неправильное. Основной причиной этой неисправности является плохое выравнивание и неправильная установка в процессе монтажа.

4. Осевые линии деталей тяги постоянны в холодном состоянии, но после определенного периода работы осевые линии разрушаются из-за деформации опоры ротора, фундамента и т. д., что приводит к вибрации.

5. Шестерни и муфты, соединенные с двигателем, неисправны, шестерни плохо зацепляются, зубья шестерен сильно изношены, колеса плохо смазаны, муфты перекошены или не выровнены, форма зубьев и шаг зубчатой ​​муфты неправильные, зазор слишком большой или износ сильный, все это может вызвать 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 всего фундамента установки двигателя.

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 большой или слишком маленький, это не только вызовет вибрацию, но и приведет к ненормальной смазке и температуре подшипника.

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

10. Неправильная проводка статора двигателя переменного тока, короткое замыкание обмотки ротора асинхронного двигателя, короткое замыкание между витками обмотки возбуждения синхронного двигателя, неправильное подключение катушки возбуждения синхронного двигателя, сломанный стержень ротора асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, деформация сердечника ротора, вызывающая неравномерный воздушный зазор между статором и ротором, что приводит к несбалансированному магнитному потоку воздушного зазора и, следовательно, вибрации.

Причины вибрации и типичные случаи

Существуют три основные причины вибрации: электромагнитные причины, механические причины и электромеханические смешанные причины.

1.Электромагнитные причины

1. Электропитание: трехфазное напряжение не сбалансировано, и трехфазный двигатель работает при отсутствующей фазе.

2. Статор: Сердечник статора становится эллиптическим, эксцентричным и ослабленным; обмотка статора оборвана, заземлена, имеет короткое замыкание между витками, неправильно подключена, а трехфазный ток статора неуравновешен.

Например: Перед капитальным ремонтом герметичного двигателя вентилятора в котельной на сердечнике статора был обнаружен красный порошок. Было подозрение, что сердечник статора ослаблен, но это не входило в объем стандартного капитального ремонта, поэтому его не трогали. После капитального ремонта двигатель издал пронзительный визжащий звук во время тестового запуска. Неисправность была устранена заменой статора.

3. Неисправность ротора: сердечник ротора становится эллиптическим, эксцентричным и свободным. Стержень роторной клетки и торцевое кольцо свариваются, стержень роторной клетки сломан, обмотка неправильная, контакт щеток плохой и т. д.

Например: Во время работы двигателя беззубой пилы в секции шпал было обнаружено, что ток статора двигателя колебался вперед и назад, и вибрация двигателя постепенно увеличивалась. Согласно явлению, было решено, что стержень клетки ротора двигателя мог быть сваренным и сломанным. После того, как двигатель был разобран, было обнаружено, что было 7 трещин в стержне клетки ротора, и два серьезных были полностью сломаны с обеих сторон и концевое кольцо. Если это не будет обнаружено вовремя, это может привести к серьезной аварии возгорания статора.

2.Механические причины

1.Двигатель:

Несбалансированный ротор, изогнутый вал, деформированное контактное кольцо, неравномерный воздушный зазор между статором и ротором, нестабильный магнитный центр между статором и ротором, неисправность подшипника, неправильная установка фундамента, недостаточная механическая прочность, резонанс, ослабленные анкерные винты, поврежденный вентилятор двигателя.

Типичный случай: после замены верхнего подшипника двигателя конденсатного насоса вибрация двигателя усилилась, а ротор и статор показали легкие признаки подметания. После тщательного осмотра было обнаружено, что ротор двигателя был поднят на неправильную высоту, а магнитный центр ротора и статора не был выровнен. После повторной регулировки крышки упорного винта неисправность вибрации двигателя была устранена. После капитального ремонта двигателя поперечной лебедки вибрация всегда была большой и показывала признаки постепенного увеличения. Когда двигатель опустил крюк, было обнаружено, что вибрация двигателя все еще была большой, и имелась большая осевая струна. После разборки было обнаружено, что сердечник ротора был ослаблен, а балансировка ротора также была проблематичной. После замены запасного ротора неисправность была устранена, и оригинальный ротор был возвращен на завод для ремонта.

2.Взаимодействие с муфтой:

Муфта повреждена, муфта плохо соединена, муфта не отцентрирована, нагрузка механически разбалансирована, и система резонирует. Система вала соединительной части не отцентрирована, центральная линия не перекрывается, и центрирование неправильное. Основной причиной этой неисправности является плохое центрирование и неправильная установка в процессе установки. Существует и другая ситуация, то есть центральная линия некоторых соединительных частей постоянна в холодном состоянии, но после работы в течение некоторого времени центральная линия разрушается из-за деформации опоры ротора, фундамента и т. д., что приводит к вибрации.

Например:

а. Вибрация двигателя циркуляционного насоса всегда была большой во время работы. Проверка двигателя не выявила никаких проблем, и все нормально, когда он не нагружен. Класс насоса считает, что двигатель работает нормально. Наконец, обнаруживается, что центр выравнивания двигателя слишком отличается. После повторного выравнивания класса насоса вибрация двигателя устраняется.

б. После замены шкива вытяжного вентилятора котельной, двигатель создает вибрацию во время пробной эксплуатации, а трехфазный ток двигателя увеличивается. Все цепи и электрические компоненты проверяются, и никаких проблем не возникает. Наконец, обнаруживается, что шкив не соответствует требованиям. После замены вибрация двигателя устраняется, а трехфазный ток двигателя возвращается к норме.

3. Электромеханические смешанные причины:

1. Вибрация двигателя часто вызвана неравномерным воздушным зазором, что вызывает одностороннее электромагнитное напряжение, а одностороннее электромагнитное напряжение еще больше увеличивает воздушный зазор. Этот электромеханический смешанный эффект проявляется как вибрация двигателя.

2. Осевое движение струны двигателя, вызванное собственной гравитацией ротора или уровнем установки и неправильным магнитным центром, приводит к тому, что электромагнитное напряжение вызывает осевое движение струны двигателя, что приводит к увеличению вибрации двигателя. В тяжелых случаях вал изнашивает корень подшипника, что приводит к быстрому повышению температуры подшипника.

3. Неисправны шестерни и муфты, соединенные с двигателем. 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 монтажа. Эта неисправность в основном проявляется в виде эллиптической шейки вала, изогнутого вала, слишком большого или слишком малого зазора между валом и подшипником, недостаточной жесткости седла подшипника, опорной плиты, части фундамента или даже всего фундамента установки двигателя, ослабленного крепления между двигателем и опорной плитой, ослабленных болтов ножек, люфта между седлом подшипника и опорной плитой и т. д. Слишком большой или слишком малый зазор между валом и подшипником может не только вызывать вибрацию, но и ненормальную смазку и температуру подшипника.

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

Например: вибрация паровой турбины паротурбогенератора, вибрация вентилятора и водяного насоса, приводимых в действие двигателем, вызывающая вибрацию двигателя.

Как найти причину вибрации?

Чтобы устранить вибрацию двигателя, необходимо сначала выяснить причину вибрации. Только выяснив причину вибрации, можно предпринять целенаправленные меры по устранению вибрации двигателя.

1. Перед выключением двигателя используйте виброметр для проверки вибрации каждой детали. Для деталей с большой вибрацией подробно проверьте значения вибрации в вертикальном, горизонтальном и осевом направлениях. Если анкерные винты или винты крышки подшипника ослаблены, их можно затянуть напрямую. После затяжки измерьте размер вибрации, чтобы увидеть, устранена ли она или уменьшена. Во-вторых, проверьте, сбалансировано ли трехфазное напряжение источника питания и не перегорел ли трехфазный предохранитель. Однофазная работа двигателя может не только вызвать вибрацию, но и привести к быстрому повышению температуры двигателя. Наблюдайте, качается ли стрелка амперметра вперед и назад. Когда ротор сломан, ток колеблется. Наконец, проверьте, сбалансирован ли трехфазный ток двигателя. Если обнаружены какие-либо проблемы, свяжитесь с оператором вовремя, чтобы остановить двигатель, чтобы избежать сгорания двигателя.

2. Если вибрация двигателя не устранена после устранения поверхностного явления, продолжайте отключать питание, ослабляйте муфту, отделяйте нагрузочную технику, подключенную к двигателю, и вращайте двигатель отдельно. Если сам двигатель не вибрирует, это означает, что источником вибрации является несоосность муфты или нагрузочной техники. Если двигатель вибрирует, это означает, что проблема в самом двигателе. Кроме того, метод отключения питания можно использовать для различения того, электрическая это причина или механическая. Когда питание отключается, двигатель прекращает вибрировать или вибрация немедленно уменьшается, что означает, что это электрическая причина, в противном случае это механическая неисправность.

Поиск неисправностей

1. Проверка электрических причин:

Сначала определите, сбалансировано ли сопротивление постоянного тока трехфазного тока статора. Если оно не сбалансировано, это означает, что в сварной части соединения статора имеется открытый сварной шов. Отсоедините фазы обмотки для поиска. Кроме того, нет ли короткого замыкания между витками в обмотке. Если неисправность очевидна, вы можете увидеть следы ожогов на поверхности изоляции или использовать прибор 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. Незначительный ремонтный тест показал, что сопротивление постоянного тока двигателя не соответствует требованиям, а обмотка статора двигателя имеет открытый сварной шов. После того, как неисправность была обнаружена и устранена методом исключения, двигатель работал нормально.

2. Ремонт механических причин:

Проверьте, равномерен ли воздушный зазор. Если измеренное значение превышает стандартное, отрегулируйте воздушный зазор. Проверьте подшипники и измерьте зазор подшипника. Если он не соответствует требованиям, замените новые подшипники. Проверьте деформацию и ослабление железного сердечника. Ослабленный железный сердечник можно склеить и заполнить клеем на основе эпоксидной смолы. Проверьте вал, повторно приварите изогнутый вал или напрямую выпрямите вал, а затем выполните испытание балансировки на роторе. Во время пробного запуска после капитального ремонта двигателя вентилятора двигатель не только сильно вибрировал, но и температура подшипника превысила стандартную. После нескольких дней непрерывной обработки неисправность все еще не была устранена. Помогая разобраться с ней, члены моей команды обнаружили, что воздушный зазор двигателя был очень большим, а уровень седла подшипника был несоответствующим требованиям. После того, как причина неисправности была найдена, зазоры каждой детали были отрегулированы, и двигатель был успешно испытан один раз.

3. Проверьте механическую часть нагрузки:

Причина неисправности была вызвана соединительной частью. В это время необходимо проверить уровень фундамента двигателя, наклон, прочность, правильность центровки, наличие повреждений муфты и соответствие обмотки вала двигателя требованиям.

Действия по устранению вибрации двигателя

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

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

3. Если только одна из четырех ножек или две диагональные ножки вибрации превышают стандарт, ослабьте анкерные болты, и вибрация будет квалифицирована, указывая на то, что подкладка под ножку не прочная, и анкерные болты вызывают деформацию основания и вибрацию после затягивания. Плотно закрепите ножку, повторно выровняйте и затяните анкерные болты.

4. Затяните все четыре анкерных болта на фундаменте, и значение вибрации двигателя все еще превышает стандарт. В это время проверьте, находится ли муфта, установленная на удлинителе вала, вровень с буртиком вала. Если нет, возбуждающая сила, создаваемая дополнительной шпонкой на удлинителе вала, приведет к тому, что горизонтальная вибрация двигателя превысит стандарт. В этом случае значение вибрации не будет превышать слишком много, и значение вибрации часто может уменьшаться после стыковки с хостом, поэтому пользователя следует убедить использовать его.

5. Если вибрация двигателя не превышает стандарта во время испытания без нагрузки, но превышает стандарт при нагрузке, есть две причины: одна из них заключается в том, что отклонение от соосности велико; другая заключается в том, что остаточный дисбаланс вращающихся частей (ротора) главного двигателя и остаточный дисбаланс ротора двигателя перекрываются по фазе. После стыковки остаточный дисбаланс всей системы вала в том же положении велик, и генерируемая сила возбуждения велика, вызывая вибрацию. В это время муфту можно расцепить, и любую из двух муфт можно повернуть на 180°, а затем стыковать для испытания, и вибрация уменьшится.

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

7. Ротор двухполюсного двигателя большой мощности имеет плохую жесткость. Если он не используется в течение длительного времени, ротор деформируется и может вибрировать при повторном включении. Это происходит из-за плохого хранения двигателя. При нормальных обстоятельствах двухполюсный двигатель хранится во время хранения. Двигатель следует проворачивать каждые 15 дней, и каждое проворачивание должно быть выполнено 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, соответствуют ли усилие затяжки подшипника, зазор подшипника и магнитная центральная линия.

9. В общем, причину вибрации двигателя можно просто определить по значениям вибрации в трех направлениях. Если горизонтальная вибрация большая, ротор неуравновешен; если вертикальная вибрация большая, фундамент установки неровный и плохой; если осевая вибрация большая, качество подшипниковой сборки плохое. Это всего лишь простое суждение. Необходимо рассмотреть фактическую причину вибрации на основе условий на месте и вышеупомянутых факторов.

10. После динамической балансировки ротора остаточный дисбаланс ротора затвердевает на роторе и не будет меняться. Вибрация самого двигателя не изменится при изменении местоположения и условий работы. Проблема вибрации может быть успешно решена на месте эксплуатации. В общем, нет необходимости выполнять динамическую балансировку двигателя при его ремонте. 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.

Anhui Mingteng Permanent Magnetic Electromechanical Equipment Co., Ltd.'s (https://www.mingtengmotor.com/) производственные технологии 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 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 падением ножа».

Для поковок валов обычно используют 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 можно выбрать в соответствии с потребностями SKF или NSK и других импортных подшипников.

2.Материал постоянного магнита ротора двигателя с постоянными магнитами нашей компании использует продукт с высокой магнитной энергией и спеченный NdFeB с высокой внутренней коэрцитивностью, обычные марки - N38SH, N38UH, N40UH, N42UH и т. д., а максимальная рабочая температура составляет не менее 150 °C. Мы разработали профессиональную оснастку и направляющие приспособления для сборки магнитной стали и качественно проанализировали полярность собранного магнита разумными способами, так что относительное значение магнитного потока каждого щелевого магнита близко, что обеспечивает симметрию магнитной цепи и качество сборки магнитной стали.

3. Для перфорации ротора используются высококачественные материалы для перфорации, такие как 50W470, 50W270, 35W270 и т. д., для сердечника статора формовочной катушки используется процесс перфорации тангенциального желоба, а для перфорации ротора используется процесс перфорации двойной матрицы, чтобы обеспечить однородность продукта.

4. Наша компания применяет специальное подъемное устройство собственной разработки в процессе внешнего прессования статора, которое может безопасно и плавно поднять компактный статор внешнего давления в основание машины; При сборке статора и ротора сборочная машина для двигателей с постоянными магнитами проектируется и вводится в эксплуатацию самостоятельно, что позволяет избежать повреждения магнита и подшипника из-за всасывания магнита, а также ротора из-за всасывания магнита во время сборки.

Возможность обеспечения качества

1. Наш испытательный центр может выполнить полнофункциональные типовые испытания двигателей с постоянными магнитами на уровне напряжения 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 мощными возможностями в области сверхэффективной синхронной промышленности с постоянными магнитами в Китае.

2. Мы создали надежную систему управления и прошли сертификацию системы менеджмента качества ISO9001 и сертификацию системы экологического менеджмента ISO14001. Управление качеством уделяет внимание постоянному совершенствованию процессов, сокращает ненужные связи, увеличивает способность контролировать пять факторов, таких как «человек, машина, материал, метод и окружающая среда», и должно достичь того, чтобы «люди наилучшим образом использовали свои таланты, наилучшим образом использовали свои возможности, наилучшим образом использовали свои материалы, наилучшим образом использовали свои навыки и наилучшим образом использовали свою окружающую среду».

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 другие мнения или взгляды, пожалуйста, поправьте нас!