Existen muchas razones para la vibración del motor, y también son muy complejas. Los motores con más de 8 polos no producen vibraciones debido a problemas de calidad de fabricación. La vibración es común en motores de 2 a 6 polos. La norma IEC 60034-2, desarrollada por la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC), es un estándar para la medición de la vibración en motores rotativos. Esta norma especifica el método de medición y los criterios de evaluación de la vibración del motor, incluyendo los valores límite de vibración, los instrumentos de medición y los métodos de medición. Con base en esta norma, se puede determinar si la vibración del motor cumple con la norma.

El daño de la vibración del motor al motor.

La vibración generada por el motor acorta la vida útil del aislamiento del devanado y los cojinetes, afecta la lubricación normal de los cojinetes y provoca la expansión del espacio de aislamiento, permitiendo la entrada de polvo y humedad externos, lo que reduce la resistencia del aislamiento y aumenta la corriente de fuga, e incluso puede provocar accidentes como la rotura del aislamiento. Además, la vibración generada por el motor puede provocar fácilmente grietas en las tuberías de agua del enfriador y la apertura por vibración de los puntos de soldadura. Al mismo tiempo, daña la maquinaria de carga, reduce la precisión de la pieza de trabajo, causa fatiga en todas las piezas mecánicas que vibran y afloja o rompe los tornillos de anclaje. El motor provoca un desgaste anormal de las escobillas de carbón y los anillos colectores, e incluso puede producirse un incendio grave de las escobillas que quema el aislamiento del anillo colector. El motor genera mucho ruido. Esta situación suele ocurrir en motores de CC.

Diez razones por las que vibran los motores eléctricos

1. El rotor, el acoplador, el acoplamiento y la rueda motriz (rueda de freno) están desequilibrados.

2. Los soportes del núcleo sueltos, las chavetas y pasadores oblicuos sueltos y la unión suelta del rotor pueden provocar un desequilibrio en las piezas giratorias.

3. El sistema de ejes de la pieza de enlace no está centrado, la línea central no se superpone y el centrado es incorrecto. La causa principal de esta falla es una mala alineación y una instalación incorrecta durante el proceso de instalación.

4. Las líneas centrales de las piezas de enlace son consistentes cuando están frías, pero después de funcionar durante un período de tiempo, las líneas centrales se destruyen debido a la deformación del fulcro del rotor, la base, etc., lo que genera vibración.

5. Los engranajes y acoplamientos conectados al motor están defectuosos, los engranajes no engranan bien, los dientes de los engranajes están muy desgastados, las ruedas están mal lubricadas, los acoplamientos están torcidos o desalineados, la forma y el paso de los dientes del acoplamiento de engranajes son incorrectos, el espacio es demasiado grande o el desgaste es severo, todo lo cual provocará ciertas vibraciones.

6. Defectos en la propia estructura del motor, como muñón ovalado, eje doblado, espacio demasiado grande o demasiado pequeño entre el eje y el cojinete, rigidez insuficiente del asiento del cojinete, de la placa base, de parte de la base o incluso de toda la base de instalación del motor.

7. Problemas de instalación: el motor y la placa base no están firmemente fijados, los pernos de la base están flojos, el asiento del cojinete y la placa base están flojos, etc.

8. Si el espacio entre el eje y el rodamiento es demasiado grande o demasiado pequeño, no solo provocará vibración, sino que también provocará una lubricación y una temperatura anormales del rodamiento.

9. La carga impulsada por el motor transmite vibración, como la vibración del ventilador o la bomba de agua impulsada por el motor, lo que hace que el motor vibre.

10. Cableado incorrecto del estator del motor de CA, cortocircuito del devanado del rotor del motor asíncrono bobinado, cortocircuito entre las vueltas del devanado de excitación del motor síncrono, conexión incorrecta de la bobina de excitación del motor síncrono, barra del rotor rota del motor asíncrono de jaula, deformación del núcleo del rotor que causa un entrehierro desigual entre el estator y el rotor, lo que lleva a un flujo magnético desequilibrado del entrehierro y, por lo tanto, vibración.

Causas de la vibración y casos típicos

Hay tres razones principales para la vibración: razones electromagnéticas, razones mecánicas y razones electromecánicas mixtas.

1.Razones electromagnéticas

1. Fuente de alimentación: el voltaje trifásico está desequilibrado y el motor trifásico funciona con una fase faltante.

2. Estator: El núcleo del estator se vuelve elíptico, excéntrico y suelto; el devanado del estator está roto, conectado a tierra, en cortocircuito entre espiras, conectado incorrectamente y la corriente trifásica del estator está desequilibrada.

Por ejemplo: Antes de la revisión del motor del ventilador sellado en la sala de calderas, se encontró polvo rojo en el núcleo del estator. Se sospechó que el núcleo del estator estaba suelto, pero no estaba dentro del alcance de la revisión estándar, por lo que no se trató. Después de la revisión, el motor emitió un chirrido estridente durante la prueba de funcionamiento. La falla se solucionó tras reemplazar un estator.

3. Fallo del rotor: El núcleo del rotor se vuelve elíptico, excéntrico y suelto. La barra de la jaula del rotor y el anillo terminal están soldados, la barra de la jaula del rotor está rota, el bobinado es defectuoso, el contacto de las escobillas es deficiente, etc.

Por ejemplo: Durante el funcionamiento del motor de sierra sin dientes en la sección de durmientes, se observó una fluctuación de la corriente del estator del motor, lo que aumentaba gradualmente la vibración. Debido a este fenómeno, se determinó que la barra de la jaula del rotor del motor podría estar soldada y rota. Tras desmontar el motor, se detectaron siete fracturas en la barra de la jaula del rotor, dos de las cuales, graves, estaban completamente rotas en ambos lados y el anillo terminal. Si no se detecta a tiempo, podría causar un accidente grave por la quema del estator.

2. Razones mecánicas

1.El motor:

Rotor desequilibrado, eje doblado, anillo colector deformado, entrehierro desigual entre el estator y el rotor, centro magnético inconsistente entre el estator y el rotor, falla del cojinete, mala instalación de la base, resistencia mecánica insuficiente, resonancia, tornillos de anclaje flojos, ventilador del motor dañado.

Caso típico: Tras sustituir el cojinete superior del motor de la bomba de condensado, la vibración del motor aumentó y el rotor y el estator mostraron ligeros signos de barrido. Tras una inspección minuciosa, se descubrió que el rotor del motor se había elevado a una altura incorrecta y que el centro magnético del rotor y el estator no estaban alineados. Tras reajustar la tapa del tornillo del cabezal de empuje, se eliminó el fallo de vibración del motor. Tras la revisión del motor de elevación de línea cruzada, la vibración era siempre alta y mostraba signos de aumento gradual. Al soltar el gancho del motor, se descubrió que la vibración del motor seguía siendo alta y que había una cuerda axial grande. Tras el desmontaje, se descubrió que el núcleo del rotor estaba suelto y que el equilibrio del rotor también era problemático. Tras sustituir el rotor de repuesto, se eliminó el fallo y el rotor original se devolvió a la fábrica para su reparación.

2.Cooperación con acoplamiento:

El acoplamiento está dañado, mal conectado, descentrado, la carga presenta un desequilibrio mecánico y el sistema presenta resonancia. El sistema de ejes de la pieza de varillaje no está centrado, la línea central no se superpone y el centrado es incorrecto. La principal causa de esta falla es un centrado deficiente y una instalación incorrecta. Existe otra situación: la línea central de algunas piezas de varillaje es uniforme en frío, pero después de un tiempo de funcionamiento, se deteriora debido a la deformación del fulcro del rotor, la base, etc., lo que provoca vibraciones.

Por ejemplo:

a. La vibración del motor de la bomba de agua circulante siempre ha sido alta durante el funcionamiento. La inspección del motor no presenta problemas y todo funciona correctamente sin carga. El grupo de bombas considera que el motor funciona con normalidad. Finalmente, se detecta una desviación excesiva en el centro de alineación del motor. Tras la realineación del grupo de bombas, se elimina la vibración del motor.

b. Tras sustituir la polea del ventilador de tiro inducido de la sala de calderas, el motor vibra durante la prueba y su corriente trifásica aumenta. Se revisan todos los circuitos y componentes eléctricos y no se detectan problemas. Finalmente, se detecta que la polea no cumple con los requisitos. Tras la sustitución, se elimina la vibración del motor y su corriente trifásica se normaliza.

3. Razones electromecánicas mixtas:

1. La vibración del motor suele deberse a un entrehierro desigual, lo que genera tensión electromagnética unilateral, la cual incrementa aún más dicho entrehierro. Este efecto electromecánico mixto se manifiesta como vibración del motor.

2. El movimiento axial de la cuerda del motor, debido a la propia gravedad del rotor, a la altura de instalación y a un centro magnético incorrecto, provoca que la tensión electromagnética provoque el movimiento axial de la cuerda del motor, lo que aumenta la vibración del motor. En casos graves, el eje desgasta la base del rodamiento, lo que provoca un rápido aumento de la temperatura del rodamiento.

3. Los engranajes y acoplamientos conectados al motor presentan fallas. Esta falla se manifiesta principalmente por un engrane deficiente, desgaste severo de los dientes, lubricación deficiente de las ruedas, acoplamientos torcidos y desalineados, forma y paso incorrectos de los dientes del acoplamiento, holgura excesiva o desgaste severo, lo que provoca vibraciones.

4. Defectos en la estructura del motor y problemas de instalación. Esta falla se manifiesta principalmente como un cuello de eje elíptico, un eje doblado, una separación demasiado grande o demasiado pequeña entre el eje y el rodamiento, rigidez insuficiente del asiento del rodamiento, la placa base, parte de la cimentación o incluso toda la cimentación del motor, fijación suelta entre el motor y la placa base, pernos de apoyo sueltos, holgura entre el asiento del rodamiento y la placa base, etc. Una separación demasiado grande o demasiado pequeña entre el eje y el rodamiento no solo puede causar vibración, sino también lubricación y temperatura anormales del rodamiento.

5. La carga impulsada por el motor conduce la vibración.

Por ejemplo: la vibración de la turbina de vapor del generador de turbina de vapor, la vibración del ventilador y la bomba de agua accionados por el motor, hacen que el motor vibre.

¿Cómo encontrar la causa de la vibración?

Para eliminar la vibración del motor, primero debemos determinar su causa. Solo así podremos tomar medidas específicas para eliminarla.

1. Antes de apagar el motor, utilice un medidor de vibraciones para comprobar la vibración de cada pieza. En las piezas con mucha vibración, compruebe detalladamente los valores de vibración en las direcciones vertical, horizontal y axial. Si los tornillos de anclaje o de la tapa del cojinete están flojos, apriételos directamente. Tras apretar, mida la magnitud de la vibración para observar si se ha eliminado o reducido. En segundo lugar, compruebe si la tensión trifásica de la fuente de alimentación está equilibrada y si el fusible trifásico está fundido. El funcionamiento monofásico del motor no solo puede causar vibraciones, sino también un aumento rápido de su temperatura. Observe si la aguja del amperímetro oscila. Cuando el rotor está roto, la corriente oscila. Por último, compruebe si la corriente trifásica del motor está equilibrada. Si detecta algún problema, póngase en contacto con el operador a tiempo para detener el motor y evitar que se queme.

2. Si la vibración del motor no desaparece tras solucionar el problema superficial, desconecte la alimentación, afloje el acoplamiento, separe la maquinaria de carga conectada al motor y encienda el motor solo. Si el motor no vibra, significa que la fuente de vibración se debe a una desalineación del acoplamiento o de la maquinaria de carga. Si vibra, significa que hay un problema con el motor. Además, el método de apagado permite distinguir si la causa es eléctrica o mecánica. Al cortar la alimentación, el motor deja de vibrar o la vibración se reduce inmediatamente, lo que indica que la causa es eléctrica; de lo contrario, se trata de una falla mecánica.

Solución de problemas

1. Inspección de causas eléctricas:

Primero, determine si la resistencia trifásica de CC del estator está equilibrada. Si está desequilibrada, significa que hay una soldadura abierta en la conexión del estator. Desconecte las fases del devanado para la búsqueda. Además, verifique si hay un cortocircuito entre las espiras del devanado. Si la falla es evidente, puede observar las marcas de quemaduras en la superficie del aislamiento o usar un instrumento para medir el devanado del estator. Tras confirmar el cortocircuito entre las espiras, se desconecta el devanado del motor.

Por ejemplo, el motor de una bomba de agua vibra con fuerza durante el funcionamiento y presenta una alta temperatura en los cojinetes. Una pequeña prueba de reparación reveló que la resistencia de CC del motor no era adecuada y que el devanado del estator tenía una soldadura abierta. Tras detectar y eliminar la falla mediante el método de eliminación, el motor funcionó con normalidad.

2. Reparación de causas mecánicas:

Verifique si el entrehierro es uniforme. Si el valor medido excede el estándar, reajuste el entrehierro. Verifique los cojinetes y mida la holgura del cojinete. Si no está calificado, reemplace los cojinetes nuevos. Verifique la deformación y la holgura del núcleo de hierro. El núcleo de hierro suelto se puede pegar y rellenar con pegamento de resina epoxi. Verifique el eje, vuelva a soldar el eje doblado o enderece directamente el eje y luego haga una prueba de equilibrio en el rotor. Durante la prueba de funcionamiento después de la revisión del motor del ventilador, el motor no solo vibró violentamente, sino que también la temperatura del cojinete excedió el estándar. Después de varios días de procesamiento continuo, la falla aún no se resolvió. Al ayudar a solucionarlo, los miembros de mi equipo descubrieron que el entrehierro del motor era muy grande y el nivel del asiento del cojinete no estaba calificado. Después de encontrar la causa de la falla, se reajustaron los espacios de cada pieza y el motor se probó con éxito una vez.

3. Verifique la parte mecánica de carga:

La causa de la falla se debió a la pieza de conexión. En este momento, es necesario verificar el nivel de cimentación del motor, su inclinación, su resistencia, si la alineación central es correcta, si el acoplamiento está dañado y si el devanado de extensión del eje del motor cumple con los requisitos.

Pasos para lidiar con la vibración del motor

1. Desconecte el motor de la carga, pruebe el motor sin ninguna carga y verifique el valor de vibración.

2. Verifique el valor de vibración del pie del motor según la norma IEC 60034-2.

3. Si solo una de las cuatro patas o las dos patas diagonales vibra más de lo normal, afloje los pernos de anclaje. La vibración será calificada, lo que indica que la almohadilla de la pata no es sólida y que los pernos de anclaje provocan deformación y vibración en la base después de apretarlos. Acolche la pata firmemente, vuelva a alinear y apriete los pernos de anclaje.

4. Apriete los cuatro pernos de anclaje en la base, y si el valor de vibración del motor sigue excediendo el estándar, compruebe si el acoplamiento instalado en la extensión del eje está alineado con el hombro del eje. De lo contrario, la fuerza de excitación generada por la chaveta adicional en la extensión del eje provocará que la vibración horizontal del motor exceda el estándar. En este caso, el valor de vibración no será excesivo y, a menudo, puede disminuir después del acoplamiento con el host, por lo que se recomienda al usuario que lo utilice.

5. Si la vibración del motor no supera el estándar durante la prueba en vacío, pero sí lo supera con carga, existen dos razones: una es que la desviación de alineación es grande; la otra es que el desequilibrio residual de las piezas giratorias (rotor) del motor principal y el desequilibrio residual del rotor del motor se solapan en fase. Tras el acoplamiento, el desequilibrio residual de todo el sistema de ejes en la misma posición es grande y la fuerza de excitación generada es grande, lo que provoca vibración. En este momento, se puede desacoplar el acoplamiento y girar cualquiera de los dos acoplamientos 180° para acoplarlo para la prueba, lo que disminuirá la vibración.

6. La velocidad (intensidad) de la vibración no excede el estándar, pero la aceleración de la vibración excede el estándar y el rodamiento solo se puede reemplazar.

7. El rotor del motor bipolar de alta potencia presenta poca rigidez. Si no se utiliza durante un tiempo prolongado, se deformará y podría vibrar al volver a girarlo. Esto se debe a un almacenamiento inadecuado del motor. En circunstancias normales, el motor bipolar se almacena durante el almacenamiento. El motor debe arrancarse cada 15 días, y cada arranque debe girarse al menos 8 veces.

8. La vibración del motor del rodamiento deslizante está relacionada con la calidad de montaje del rodamiento. Compruebe si el rodamiento presenta puntos altos, si la entrada de aceite es suficiente, si la fuerza de apriete, la holgura y la línea central magnética son adecuadas.

9. En general, la causa de la vibración del motor se puede determinar fácilmente a partir de los valores de vibración en tres direcciones. Si la vibración horizontal es alta, el rotor está desequilibrado; si la vibración vertical es alta, la base de la instalación es irregular y deficiente; y si la vibración axial es alta, la calidad del conjunto de rodamientos es deficiente. Esto es solo una evaluación simple. Es necesario considerar la causa real de la vibración según las condiciones del sitio y los factores mencionados anteriormente.

10. Una vez equilibrado dinámicamente el rotor, el desequilibrio residual se ha consolidado en él y no cambia. La vibración del motor no se modifica con el cambio de ubicación ni de condiciones de trabajo. El problema de la vibración se puede solucionar fácilmente en las instalaciones del usuario. En general, no es necesario realizar un equilibrado dinámico del motor durante su reparación. Salvo en casos muy especiales, como cimentación flexible, deformación del rotor, etc., se requiere el equilibrado dinámico in situ o la devolución del motor a la fábrica para su procesamiento.

Equipo electromecánico magnético permanente Anhui Mingteng Co., Ltd. (https://www.mingtengmotor.com/) tecnología de producción y capacidades de garantía de calidad

Tecnología de producción

1.Nuestra empresa tiene un diámetro de oscilación máximo de 4 m, una altura de 3,2 metros y un torno vertical CNC inferior, utilizado principalmente para el procesamiento de la base del motor, para garantizar la concentricidad de la base, todo el procesamiento de la base del motor está equipado con las herramientas de procesamiento correspondientes, el motor de bajo voltaje adopta la tecnología de procesamiento de "caída de una cuchilla".

Las piezas forjadas de ejes suelen utilizar aceros de aleación 35CrMo, 42CrMo y 45CrMo. Cada lote de ejes cumple con los requisitos de las "Condiciones Técnicas para Ejes Forjados" para ensayos de tracción, impacto, dureza y otros. Los rodamientos se pueden seleccionar según las necesidades de SKF, NSK y otros rodamientos importados.

2. El material del imán permanente del rotor del motor de imán permanente de nuestra empresa utiliza NdFeB sinterizado de alta energía magnética y alta coercitividad interna. Los grados convencionales son N38SH, N38UH, N40UH, N42UH, etc., y la temperatura máxima de trabajo no es inferior a 150 °C. Hemos diseñado herramientas profesionales y accesorios de guía para el ensamblaje de acero magnético, y hemos analizado cualitativamente la polaridad del imán ensamblado mediante métodos razonables, de modo que el valor del flujo magnético relativo de cada imán de ranura sea cercano, lo que garantiza la simetría del circuito magnético y la calidad del ensamblaje de acero magnético.

3. La cuchilla de perforación del rotor adopta materiales de perforación de alta especificación como 50W470, 50W270, 35W270, etc., el núcleo del estator de la bobina de formación adopta el proceso de perforación de canal tangencial y la cuchilla de perforación del rotor adopta el proceso de perforación de doble matriz para asegurar la consistencia del producto.

4. Nuestra empresa adopta una herramienta de elevación especial de diseño propio en el proceso de prensado externo del estator, que puede levantar de forma segura y suave el estator de presión externa compacto hasta la base de la máquina; En el montaje del estator y el rotor, la máquina de montaje del motor de imán permanente está diseñada y puesta en marcha por sí misma, lo que evita daños en el imán y el cojinete debido a la succión del imán y el rotor debido a la succión del imán durante el montaje.

Capacidad de garantía de calidad

Nuestro centro de pruebas puede realizar pruebas de rendimiento completo de motores de imán permanente de 8000 kW y 10 kV. El sistema de prueba, controlado por computadora y con retroalimentación de energía, es actualmente un sistema de prueba de tecnología punta y gran capacidad en la industria de motores síncronos de imán permanente ultraeficientes en China.

2. Hemos establecido un sólido sistema de gestión y hemos obtenido las certificaciones ISO 9001 del sistema de gestión de calidad y ISO 14001 del sistema de gestión ambiental. La gestión de calidad prioriza la mejora continua de los procesos, reduce los vínculos innecesarios, mejora la capacidad de controlar cinco factores: "persona, máquina, material, método y entorno", y debe lograr que las personas aprovechen al máximo sus talentos, sus oportunidades, sus materiales, sus habilidades y su entorno.

Copyright: Este artículo es una reimpresión del enlace original:

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

Este artículo no representa la opinión de nuestra empresa. Si tiene opiniones diferentes, ¡corríjanos!