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Vibración del motor

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

El daño de la vibración del motor al motor.

La vibración generada por el motor acortará la vida útil del aislamiento del devanado y los cojinetes, afectará la lubricación normal de los cojinetes y la fuerza de vibración hará que la brecha del aislamiento se expanda, permitiendo que el polvo y la humedad externos invadan, lo que reducirá la resistencia del aislamiento. y un aumento de la corriente de fuga, e incluso provocar accidentes como la rotura del aislamiento. Además, la vibración generada por el motor puede provocar fácilmente que las tuberías de agua más fría se agrieten y que los puntos de soldadura se abran con vibración. Al mismo tiempo, provocará daños a la maquinaria de carga, reducirá la precisión de la pieza de trabajo, provocará fatiga de todas las piezas mecánicas que vibren y aflojará o romperá los tornillos de anclaje. El motor provocará un desgaste anormal de las escobillas de carbón y los anillos colectores, e incluso se producirá un incendio grave de las escobillas que quemará el aislamiento del anillo colector. El motor generará mucho ruido. Esta situación ocurre generalmente en motores DC.

Diez razones por las que los motores eléctricos vibran

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

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

3. El sistema de ejes de la pieza de articulación 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 del varillaje son consistentes cuando están frías, pero después de funcionar durante un período de tiempo, las líneas centrales se destruyen debido a la deformación del punto de apoyo 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 de los dientes y el paso del acoplamiento de engranajes están incorrecta, la holgura 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 rodamiento, rigidez insuficiente del asiento del rodamiento, placa base, parte de la base o incluso toda la instalación del motor. base.

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 temperatura anormales del rodamiento.

9. La carga impulsada por el motor transmite vibraciones, 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 vueltas del devanado de excitación del motor síncrono, conexión incorrecta de la bobina de excitación del motor síncrono, barra rota del rotor del motor asíncrono de jaula, deformación del rotor núcleo que provoca un entrehierro desigual entre el estator y el rotor, lo que provoca un flujo magnético de entrehierro desequilibrado y, por tanto, vibración.

Causas de vibraciones y casos típicos.

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

1.Razones electromagnéticas

1.Fuente de alimentación: la tensión trifásica está desequilibrada 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, puesto 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 sospechaba que el núcleo del estator estaba suelto, pero no estaba dentro del alcance de la revisión estándar, por lo que no se reparó. Después de la revisión, el motor emitió un chirrido estridente durante la prueba. La avería se solucionó tras sustituir un estator.

3. Falla del rotor: el núcleo del rotor se vuelve elíptico, excéntrico y suelto. La barra de la jaula del rotor y el anillo del extremo están soldados abiertos, la barra de la jaula del rotor está rota, el devanado es incorrecto, el contacto de las escobillas es deficiente, etc.

Por ejemplo: durante el funcionamiento del motor de sierra sin dientes en la sección durmiente, se descubrió que la corriente del estator del motor oscilaba hacia adelante y hacia atrás y la vibración del motor aumentaba gradualmente. Según el fenómeno, se consideró que la barra de la jaula del rotor del motor podría estar soldada y rota. Luego de desarmar el motor, se encontró que había 7 fracturas en la barra de la jaula del rotor, y las dos más graves estaban completamente rotas en ambos lados y en el anillo del extremo. Si no se descubre a tiempo, puede provocar un accidente grave por 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 los cimientos, resistencia mecánica insuficiente, resonancia, tornillos de anclaje sueltos, ventilador del motor dañado.

Caso típico: después de reemplazar el cojinete superior del motor de la bomba de condensado, la vibración del motor aumentó y el rotor y el estator mostraron leves signos de barrido. Después de una inspección cuidadosa, se encontró que el rotor del motor estaba elevado a la altura incorrecta y que el centro magnético del rotor y el estator no estaba alineado. Después de reajustar la tapa del tornillo de la cabeza de empuje, se eliminó la falla de vibración del motor. Después de la revisión del motor del polipasto transversal, la vibración siempre fue intensa y mostró signos de aumento gradual. Cuando el motor dejó caer el gancho, se descubrió que la vibración del motor aún era grande y que había una gran cuerda axial. Después del desmontaje, se descubrió que el núcleo del rotor estaba suelto y que el equilibrio del rotor también era problemático. Después de reemplazar el rotor de repuesto, se eliminó la falla y el rotor original se devolvió a la fábrica para su reparación.

2.Cooperación con el acoplamiento:

El acoplamiento está dañado, el acoplamiento está mal conectado, el acoplamiento no está centrado, la carga está mecánicamente desequilibrada y el sistema resuena. El sistema de eje de la pieza de articulación no está centrado, la línea central no se superpone y el centrado es incorrecto. La razón principal de esta falla es un mal centrado y una instalación incorrecta durante el proceso de instalación. Existe otra situación, es decir, la línea central de algunas piezas del varillaje es consistente cuando están frías, pero después de funcionar durante un período de tiempo, la línea central se destruye debido a la deformación del punto de apoyo del rotor, la base, etc., lo que genera vibración. .

Por ejemplo:

a. La vibración del motor de la bomba de circulación de agua siempre ha sido grande durante el funcionamiento. La inspección del motor no tiene problemas y todo es normal estando descargado. La clase de bomba cree que el motor funciona normalmente. Finalmente, se descubre que el centro de alineación del motor es demasiado diferente. Una vez que se realinea la clase de bomba, se elimina la vibración del motor.

b. Después de reemplazar la polea del ventilador de tiro inducido de la sala de calderas, el motor genera vibración durante la operación de prueba y aumenta la corriente trifásica del motor. Todos los circuitos y componentes eléctricos están revisados ​​y no hay problemas. Finalmente, se encuentra que la polea no está calificada. Después del reemplazo, se elimina la vibración del motor y la corriente trifásica del motor vuelve a la normalidad.

3. Motivos mixtos electromecánicos:

1. La vibración del motor a menudo es causada por un entrehierro desigual, lo que provoca tensión electromagnética unilateral, y la tensión electromagnética unilateral aumenta aún más el entrehierro. Este efecto mixto electromecánico se manifiesta como vibración del motor.

2. El movimiento axial de la cuerda del motor, debido a la propia gravedad del rotor o al nivel de instalación y al centro magnético incorrecto, hace que la tensión electromagnética provoque el movimiento axial de la cuerda del motor, provocando que aumente la vibración del motor. En casos severos, el eje desgasta la raíz del rodamiento, lo que hace que la temperatura del rodamiento aumente rápidamente.

3. Los engranajes y acoplamientos conectados al motor están defectuosos. Esta falla se manifiesta principalmente en un mal enganche de los engranajes, desgaste severo de los dientes de los engranajes, mala lubricación de las ruedas, acoplamientos torcidos y desalineados, forma incorrecta de los dientes y paso del acoplamiento de los engranajes, juego excesivo o desgaste severo, que causará ciertas vibraciones.

4. Defectos en la propia estructura del motor y problemas de instalación. Esta falla se manifiesta principalmente como un cuello de eje elíptico, un eje doblado, un espacio demasiado grande o demasiado pequeño entre el eje y el rodamiento, rigidez insuficiente del asiento del rodamiento, la placa base, parte de la base o incluso toda la base de instalación del motor. , fijación suelta entre el motor y la placa base, pernos de pie flojos, holgura entre el asiento del rodamiento y la placa base, etc. Un espacio demasiado grande o demasiado pequeño entre el eje y el rodamiento no solo puede causar vibración, sino también lubricación anormal y temperatura del rodamiento.

5. La carga impulsada por el motor conduce vibraciones.

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

¿Cómo encontrar la causa de la vibración?

Para eliminar la vibración del motor, primero debemos averiguar la causa de la vibración. Sólo encontrando la causa de la vibración podremos tomar medidas específicas para eliminar la vibración del motor.

1. Antes de apagar el motor, utilice un vibrómetro para comprobar la vibración de cada pieza. Para las piezas con mucha vibración, pruebe los valores de vibración en detalle en las direcciones vertical, horizontal y axial. Si los tornillos de anclaje o los tornillos de la cubierta del extremo del cojinete están flojos, se pueden apretar directamente. Después de apretar, mida el tamaño de la vibración para observar si se elimina o se reduce. En segundo lugar, verifique si el voltaje trifásico de la fuente de alimentación está equilibrado y si el fusible trifásico está quemado. El funcionamiento monofásico del motor no sólo puede provocar vibraciones, sino también hacer que la temperatura del motor aumente rápidamente. Observe si la aguja del amperímetro oscila hacia adelante y hacia atrás. Cuando el rotor se rompe, la corriente oscila. Finalmente, compruebe si la corriente trifásica del motor está equilibrada. Si encuentra algún problema, comuníquese con el operador a tiempo para detener el motor y evitar quemarlo.

2. Si la vibración del motor no se resuelve después de solucionar el fenómeno de la superficie, continúe desconectando la fuente de alimentación, afloje el acoplamiento, separe la maquinaria de carga conectada al motor y gire el motor solo. Si el motor en sí no vibra, significa que la fuente de vibración es causada por la desalineación del acoplamiento o de la maquinaria de carga. Si el motor vibra, significa que hay un problema con el motor mismo. Además, el método de apagado se puede utilizar para distinguir si se trata de una causa eléctrica o mecánica. Cuando se corta la energía el motor deja de vibrar o la vibración se reduce inmediatamente, lo que significa que es una causa eléctrica, en caso contrario es una falla mecánica.

Solución de problemas

1. Inspección de motivos eléctricos:

Primero, determine si la resistencia CC trifásica del estator está equilibrada. Si está desequilibrado, significa que hay una soldadura abierta en la parte de soldadura de conexión del estator. Desconectar las fases de bobinado para la búsqueda. Además, si existe un cortocircuito entre espiras del devanado. Si la falla es obvia, puede ver las marcas de quemaduras en la superficie del aislamiento o usar un instrumento para medir el devanado del estator. Después de confirmar el cortocircuito entre espiras, el devanado del motor se vuelve a desconectar.

Por ejemplo: motor de bomba de agua, el motor no solo vibra violentamente durante el funcionamiento, sino que también tiene una alta temperatura del cojinete. La prueba de reparación menor encontró que la resistencia de CC del motor no estaba calificada y que el devanado del estator del motor tenía una soldadura abierta. Después de encontrar y eliminar la falla mediante el método de eliminación, el motor funcionó normalmente.

2. Reparación de motivos mecánicos:

Compruebe si el espacio de aire es uniforme. Si el valor medido excede el estándar, reajuste el entrehierro. Compruebe los cojinetes y mida la holgura del cojinete. Si no está calificado, reemplace los rodamientos nuevos. Compruebe la deformación y 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 enderécelo directamente y luego realice una prueba de equilibrio en el rotor. Durante la prueba de funcionamiento después de la revisión del motor del ventilador, el motor no sólo vibró violentamente, sino que también la temperatura del cojinete superó el estándar. Después de varios días de tramitación continua, el fallo aún no se solucionaba. Al ayudar a solucionarlo, los miembros de mi equipo descubrieron que el espacio de aire 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. Verificar la parte mecánica de carga:

La causa de la falla fue causada por la pieza de conexión. En este momento, es necesario verificar el nivel de base del motor, la inclinación, la 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, pruébelo sin 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 vibraciones de cuatro pies o dos pies diagonales excede el estándar, afloje los pernos de anclaje y la vibración será calificada, lo que indica que la almohadilla del pie no es sólida y los pernos de anclaje hacen que la base se deforme y vibre. después de apretar. Coloque el pie firmemente, vuelva a alinear y apriete los pernos de anclaje.

4. Apriete los cuatro pernos de anclaje en la base y el valor de vibración del motor aún excede el estándar. En este momento, verifique si el acoplamiento instalado en la extensión del eje está al ras con el hombro del eje. De lo contrario, la fuerza de excitación generada por la chaveta adicional en la extensión del eje hará que la vibración horizontal del motor supere el estándar. En este caso, el valor de vibración no excederá demasiado y, a menudo, el valor de vibración puede disminuir después de acoplarse al host, por lo que se debe persuadir al usuario para que lo use.

5. Si la vibración del motor no excede el estándar durante la prueba sin carga, pero excede el estándar cuando está cargado, hay dos razones: una es que la desviación de alineación es grande; la otra es que el desequilibrio residual de las partes giratorias (rotor) del motor principal y el desequilibrio residual del rotor del motor se superponen en fase. Después del 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 vibraciones. En este momento, el acoplamiento se puede desenganchar y cualquiera de los dos acoplamientos se puede girar 180° y luego acoplar para realizar pruebas, y la vibración disminuirá.

6. La velocidad de vibración (intensidad) 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 tiene poca rigidez. Si no se utiliza durante mucho tiempo, el rotor se deformará y puede vibrar al volver a girarlo. Esto se debe a un mal almacenamiento del motor. En circunstancias normales, el motor bipolar se almacena durante el almacenamiento. El motor debe girarse cada 15 días y cada arranque debe girarse al menos 8 veces.

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

9. En general, la causa de la vibración del motor se puede juzgar simplemente por los valores de vibración en tres direcciones. Si la vibración horizontal es grande, el rotor está desequilibrado; si la vibración vertical es grande, la base de instalación es desigual y mala; si la vibración axial es grande, la calidad del conjunto del rodamiento es deficiente. Esto es sólo un simple juicio. Es necesario considerar la causa real de la vibración según las condiciones del sitio y los factores mencionados anteriormente.

10. Después de equilibrar dinámicamente el rotor, el desequilibrio residual del rotor se ha solidificado en el rotor y no cambiará. La vibración del motor en sí no cambiará con el cambio de ubicación y condiciones de trabajo. El problema de la vibración se puede solucionar bien en el sitio del usuario. En general, no es necesario realizar un equilibrio dinámico del motor al repararlo. Excepto en casos extremadamente especiales, como base flexible, deformación del rotor, etc., se requiere un equilibrio dinámico in situ o un regreso a fábrica para su procesamiento.

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

Tecnología de producción

1.Nuestra empresa tiene un diámetro de giro máximo de 4 m, una altura de 3,2 metros y un torno vertical CNC inferior, que se utiliza 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 "una sola caída".

Los ejes forjados generalmente utilizan ejes forjados de acero de aleación 35CrMo, 42CrMo, 45CrMo, y cada lote de ejes cumple con los requisitos de las "Condiciones técnicas para forjar ejes" para pruebas de tracción, pruebas de impacto, pruebas de dureza y otras pruebas. Los rodamientos se pueden seleccionar según las necesidades de SKF o NSK y otros rodamientos importados.

2.El material de imán permanente del rotor del motor de imán permanente de nuestra empresa adopta un producto de alta energía magnética y NdFeB sinterizado de 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 analizamos cualitativamente la polaridad del imán ensamblado por medios razonables, de modo que el valor de flujo magnético relativo de cada imán de ranura sea cercano, lo que garantiza la simetría del circuito magnético y la Calidad del conjunto 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 del conducto tangencial y la cuchilla de perforación del rotor adopta el proceso de perforación de la matriz doble. 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 externo compacto hacia la base de la máquina; En el montaje del estator y rotor, la máquina de montaje del motor de imán permanente es diseñada y puesta en marcha por sí misma, lo que evita el daño del imán y del rodamiento debido a la succión del imán y del rotor debido a la succión del imán durante el montaje. .

Capacidad de garantía de calidad

1. Nuestro centro de pruebas puede completar la prueba de tipo de rendimiento completo de motores magnéticos permanentes de 8000 kW con nivel de voltaje de 10 kV. El sistema de prueba adopta control por computadora y modo de retroalimentación de energía, que actualmente es un sistema de prueba con tecnología líder y gran capacidad en el campo de la industria de motores síncronos de imán permanente ultraeficientes en China.

2. Hemos establecido un sistema de gestión sólido y hemos aprobado la certificación del sistema de gestión de calidad ISO9001 y la certificación del sistema de gestión ambiental ISO14001. La gestión de la calidad presta atención a la mejora continua de los procesos, reduce vínculos innecesarios, aumenta la capacidad de controlar cinco factores como “hombre, máquina, material, método y entorno”, y debe lograr que “las personas hagan el mejor uso de sus talentos, hagan hacer el mejor uso de sus oportunidades, hacer el mejor uso de sus materiales, hacer el mejor uso de sus habilidades y sacar lo mejor de su entorno”.

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Hora de publicación: 18 de octubre de 2024