Ragioni e metodi per eliminare le vibrazioni dei motori elettrici
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Le vibrazioni delle macchine elettriche possono verificarsi al minimo, quindi la fonte del difetto è di natura magnetica (spazio d'aria errato tra lo statore e il rotore, desquamazione della vernice degli avvolgimenti, ecc.) O al momento dell'avvio e sotto carico, quindi la fonte del problema è meccanica.
Le fonti meccaniche di vibrazione includono la flessione dell'albero (che può essere una conseguenza o una causa), l'allineamento del rotore, il surriscaldamento del cuscinetto (ad esempio, a causa della mancanza di lubrificazione) e l'indebolimento delle connessioni filettate per il fissaggio degli elementi del motore. Inoltre, la modalità di utilizzo del motore elettrico (generatore o motore) può spiegare la causa del malfunzionamento, ad esempio la rottura delle pale del ventilatore elettrico o la violazione dell'allineamento del giunto durante la rotazione delle unità idrauliche.
Caratteristiche di vibrazione
Quando si misura la vibrazione, misurare i suoi componenti verticali e orizzontali (o come chiamano anche assiale e trasversale). Esistono diversi concetti di caratteristiche vibrazionali, vediamo cosa sono e cosa vengono misurati:
- Velocità di vibrazione (misurata in millimetri al secondo, mm / s) - un valore che caratterizza il movimento del punto di misurazione lungo l'asse del motore elettrico.
- Accelerazione delle vibrazioni (misurata in metri al secondo al quadrato, m / s2) È una dipendenza diretta della vibrazione dalla forza che l'ha causata. Spostamento delle vibrazioni (misurato in micrometri, micron) - la grandezza dell'ampiezza, che mostra la distanza tra i punti estremi durante la vibrazione.
Quando si misurano le caratteristiche vibrazionali, di norma viene misurata la velocità di vibrazione, poiché descrive in modo più accurato la natura del problema. Allo stesso tempo, non viene misurato il valore più grande della velocità di vibrazione, ma il suo valore efficace (RMS). A causa del fatto che tutti gli indicatori sul principio di azione (che sono stati utilizzati in precedenza) si stanno integrando. Le norme ammissibili di vibrazione dei motori elettrici sono riportate nelle Regole per il funzionamento di stazioni e reti elettriche (PTE) e nella norma GOST ISO 10816.
Poiché esistono molte macchine elettriche diverse, GOST R 56646-2015 aiuterà a capire quale standard del gruppo GOST ISO 10816 è applicabile a un determinato motore elettrico. Ad esempio, per i compressori, i motori con una pompa e altre applicazioni dell'azionamento elettrico, potrebbero essere previsti standard e requisiti diversi per l'esecuzione delle misurazioni.
Questi documenti contengono i requisiti di base, le norme, le raccomandazioni, le classi di stato vibrazionale, ecc.
Strumenti di misurazione delle vibrazioni
I dispositivi per la misurazione delle vibrazioni sono suddivisi in diversi tipi: vibrometro, vibrografo e analizzatore di vibrazioni. Un vibrometro, il dispositivo più semplice, determina un solo parametro (velocità di vibrazione RMS). Un vibrografo, un dispositivo di scrittura che registra l'ampiezza delle oscillazioni. Questi due dispositivi aiuteranno solo a identificare gli eccessi.
Solo un analizzatore di vibrazioni può identificare le cause (basate su parametri misurati) di disturbi nelle caratteristiche vibrazionali. Esistono analizzatori di vibrazioni a canale singolo e multicanale, questi dispositivi ti consentono di scaricare il programma dei parametri misurati da un computer al loro interno, che dopo le misurazioni ti permetterà di analizzare, calcolare e identificare la fonte di vibrazione. Quando si utilizza un analizzatore di vibrazioni, i sensori di vibrazione sono appesi al motore elettrico. In questo modo, la causa del malfunzionamento e le misure correttive possono essere determinate con precisione.
Algoritmo di rilevamento dei malfunzionamenti
Per determinare ed eliminare le cause delle vibrazioni del motore elettrico, esiste un semplice algoritmo. Ispezionare il motore elettrico in funzione per verificare l'assenza di bulloni allentati, coperture, affidabilità del montaggio del motore sul telaio. Successivamente, è necessario scollegare il motore e il meccanismo che guida. Se la vibrazione è sparita, la ragione sta nell'accoppiamento (violazione dell'allineamento delle metà del giunto, diverso peso delle dita e così via).
Se, dopo aver scollegato il meccanismo di azionamento, la vibrazione è al minimo. Quindi il motivo è nel motore elettrico stesso, quando l'alimentazione viene spenta (quando il motore è in movimento), le vibrazioni dovrebbero arrestarsi. Se si è arrestato quando l'alimentazione è stata disattivata, la colpa è tra il divario d'aria tra lo statore e il rotore. Con un'ampiezza di vibrazione smorzata quando l'alimentazione è spenta, la causa è un difetto meccanico del rotore (flessione, incrinatura, difetto del cilindro del rotore) o un mezzo difetto dell'accoppiamento.
Se non viene rilevata alcuna vibrazione quando viene rimossa la metà del giunto, allora si trova nella metà del giunto, altrimenti è necessario rimuovere il rotore per un bilanciamento dinamico sulla macchina o per rivelare danni agli avvolgimenti. Quando si diagnostica un motore elettrico su cuscinetti volventi, il loro malfunzionamento è facile da rilevare: aumento del rumore e forte riscaldamento.
I cuscinetti scorrevoli difettosi si manifestano sotto carico, se non è possibile identificare le cause delle vibrazioni sotto carico, è più probabile che i cuscinetti siano difettosi, devono essere sostituiti o diagnosticati separatamente (ad esempio, i sensori di vibrazione devono essere collegati al luogo di installazione dei cuscinetti).
Quando si rileva un aumento del riscaldamento dei cuscinetti, è anche necessario misurare il livello delle caratteristiche vibrazionali, poiché il cuscinetto stesso è raramente la fonte del problema, piuttosto, di conseguenza.
È importante capire che su meccanismi critici (unità turbina di centrali idroelettriche, motori elettrici in centrali nucleari, azionamenti elettrici di centrali idroelettriche e così via), il livello di vibrazione dovrebbe essere misurato regolarmente, in conformità con il programma di manutenzione. Le misure devono essere eseguite da rappresentanti del produttore o specialisti di un'organizzazione autorizzata a svolgere questo tipo di lavoro. Le misurazioni delle caratteristiche vibrazionali con le misurazioni della temperatura dei cuscinetti devono riflettersi nella forma della macchina elettrica.
Ora sai perché si verificano le vibrazioni del motore elettrico e come si verificano la determinazione e l'eliminazione delle cause. Speriamo che le istruzioni fornite abbiano aiutato a trovare e risolvere il problema!
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