Hay muchas razones para la vibración del motor y también es muy compleja. Los motores con más de 8 polos no experimentarán vibraciones debido a problemas de calidad de fabricación del motor. La vibración es común en motores de 2 a 6 polos.
GB10068-2000, "Vibration Limits and Test Methods for Rotating Motors," specifies the vibration limits, measurement methods, and criteria for determining rigid foundations for motors with different center heights. Based on this standard, it can be determined whether the motor meets the requirements.
The hazards of motor vibration
El motor genera vibraciones que pueden acortar la vida útil del aislamiento y del cojinete del devanado, afectar la lubricación normal del cojinete deslizante y hacer que los espacios de aislamiento se expandan debido a las fuerzas de vibración.
Esto permite que el polvo y la humedad externos invadan, lo que resulta en una reducción de la resistencia del aislamiento, un aumento de la corriente de fuga e incluso accidentes por rotura del aislamiento.
Además, las vibraciones del motor pueden provocar fácilmente que las tuberías de agua del sistema de refrigeración se agrieten, que se rompan los puntos de soldadura y que se dañe la maquinaria de carga, lo que reduce la precisión de la pieza de trabajo.
También puede causar fatiga en todas las piezas que vibran mecánicamente, aflojar o romper los pernos de anclaje y provocar un desgaste anormal de las escobillas de carbón y los anillos colectores.
En casos graves, puede provocar incendios en la maleza y quemar el aislamiento de los anillos colectores. El motor generará mucho ruido y esta situación generalmente también ocurre en los motores de CC.
1. Causado por el desequilibrio del rotor, acoplamiento, acoplamiento y rueda de transmisión (rueda de freno).
2. El soporte de hierro está flojo, la llave y el pasador están flojos e ineficaces y la unión del rotor no está apretada, todo lo cual puede causar un desequilibrio en las piezas giratorias.
3. La parte de conexión del sistema de eje no está alineada correctamente, las líneas centrales no coinciden y la alineación es incorrecta. La causa principal de esta falla es una mala alineación y una instalación incorrecta durante el proceso de instalación.
4. El eje central de la sección de varillaje está alineado y consistente cuando está en estado frío, pero después de funcionar durante un período de tiempo, se interrumpe debido a la deformación del pivote del rotor, la base, etc., lo que produce vibraciones.
5. Los engranajes y acoplamientos conectados al motor están defectuosos, con mal engrane de los engranajes, desgaste severo de los dientes de los engranajes, lubricación inadecuada de los engranajes, desalineación o desplazamiento de los acoplamientos, forma incorrecta de los dientes o espaciado de los dientes de los acoplamientos de los engranajes, holgura excesiva o desgaste severo, todo lo cual puede provocar ciertas vibraciones.
6. Defectos en la estructura del motor en sí, como cuello del eje elíptico, eje doblado, espacio excesivo o insuficiente entre el eje y el rodamiento, rigidez insuficiente del asiento del rodamiento, placa base, base o incluso toda la base de instalación del motor. .
7. Problemas de instalación, como fijación floja entre el motor y la placa base, pernos de la base inferior flojos y conexión floja entre el asiento del cojinete y la placa base.
8. El juego excesivo o insuficiente entre el eje y el rodamiento no solo puede causar vibración sino también provocar una lubricación y temperatura anormales del rodamiento.
9. La carga impulsada por el motor conduce vibraciones, como las vibraciones causadas por el ventilador impulsado por el motor o la bomba de agua.
10. Error de cableado del estator del motor de CA, cortocircuito en el devanado del rotor del motor de inducción jaula de ardilla, cortocircuito entre vueltas en el devanado de excitación del motor síncrono, conexión incorrecta de la bobina de excitación del motor síncrono, barras rotas en El rotor del motor de inducción de jaula de ardilla, la deformación del núcleo de hierro del rotor provoca un entrehierro desigual entre el estator y el rotor, lo que produce un flujo magnético desequilibrado en el entrehierro y provoca vibraciones.
Hay tres razones principales para la vibración: razones electromagnéticas, razones mecánicas y razones electromecánicas.
1. Razones electromagnéticas
Fuente de alimentación: Desequilibrio de tensión trifásica, motor trifásico funcionando con falta de fase.
Aspecto del estator: El núcleo de hierro del estator se vuelve elíptico, excéntrico y suelto; el devanado del estator se rompe. Línea, avería a tierra, cortocircuito entre espiras, error de cableado, desequilibrio de corriente trifásica del estator.
Línea, avería a tierra, cortocircuito entre espiras, error de cableado, desequilibrio de corriente trifásica del estator.
Ejemplo: Antes del mantenimiento del motor del ventilador sellado en la sala de calderas, se encontró polvo rojo en el núcleo del estator, sospechándose que había un fenómeno suelto en el núcleo del estator.
Sin embargo, no entraba en el ámbito de los proyectos de revisión estándar, por lo que no se trató. Durante la prueba de funcionamiento después de la revisión, el motor emitió un chirrido desgarrador. La falla se resolvió luego de reemplazar el estator.
Fallo del rotor: El núcleo del rotor se vuelve elíptico, excéntrico o suelto. La jaula del rotor y el anillo del extremo están soldados abiertos, la jaula del rotor se rompe, hay errores de cableado y mal contacto con las escobillas.
Ejemplo: Durante el funcionamiento de la sección durmiente, se descubrió que la corriente del estator del motor de la sierra sin dientes oscilaba hacia adelante y hacia atrás, y la vibración del motor aumentaba gradualmente.
Basándose en el fenómeno, se consideró que podría haber soldadura abierta y rotura de la jaula del rotor del motor. Después de desmantelar el motor, se encontró que había 7 fracturas en la jaula del rotor, y 2 de ellas estaban severamente fracturadas en ambos lados y en el anillo del extremo. Si no se detecta a tiempo, podría provocar accidentes graves, como el desgaste del estator.
Desequilibrio del rotor, flexión del eje, deformación del anillo colector, entrehierro desigual entre el estator y el rotor, centro magnético inconsistente del estator y el rotor, falla del cojinete, mala instalación de los cimientos, resistencia mecánica insuficiente de la estructura, resonancia, pernos de anclaje sueltos, ventilador del motor dañado.
Caso típico: Después de reemplazar el cojinete superior del motor de la bomba de condensado en fábrica, las sacudidas del motor aumentaron y aparecieron ligeros signos de roce entre el rotor y el estator. Después de una inspección cuidadosa, se encontró que la altura de elevación del rotor del motor era incorrecta y que el centro magnético del rotor y el estator no estaban alineados.
Después de reajustar la tapa del tornillo de la cabeza de empuje, se eliminó el problema de vibración del motor. Después de levantar el motor con un anillo de elevación en cruz para su mantenimiento, la vibración se mantuvo significativamente alta y mostró un aumento gradual.
Cuando se desenganchó el motor, se descubrió que todavía tenía vibraciones y movimientos axiales significativos. Tras el desmontaje, se descubrió que el núcleo del rotor estaba suelto y que había problemas de equilibrio con el rotor. Después de reemplazar el rotor de repuesto, el problema se resolvió y el rotor original se envió a la fábrica para su reparación.
En términos de coordinación de acoplamiento:
Daños en el acoplamiento, mala conexión del acoplamiento, alineación inexacta del acoplamiento, maquinaria de carga desequilibrada, resonancia del sistema, etc. La desalineación del sistema del eje del varillaje, la no coincidencia de las líneas centrales y la alineación incorrecta son las principales causas de estas fallas, principalmente debido a una mala alineación. e instalación incorrecta durante el proceso de instalación. Otra situación es que algunas líneas centrales de las piezas del varillaje están alineadas de manera consistente cuando están en estado frío, pero después de funcionar durante un período de tiempo, se produce vibración debido a la deformación de los puntos de soporte del rotor, cimientos, etc., lo que destruye el líneas centrales.
Por ejemplo: a. El motor de la bomba de circulación de agua ha estado vibrando excesivamente durante el funcionamiento. No se encontraron problemas durante la inspección del motor y funciona normalmente sin carga. El equipo de bombeo cree que el motor funciona con normalidad. Sin embargo, finalmente se descubrió que el motor estaba significativamente descentrado. Después de realinear el motor, se eliminó la vibración.
b. Después de reemplazar la polea del ventilador de tiro inducido de la sala de calderas, el motor generó vibraciones durante la prueba y la corriente trifásica del motor aumentó. Después de revisar todos los circuitos y componentes eléctricos sin ningún problema, finalmente se descubrió que la polea no estaba calificada. Después del reemplazo, se eliminaron las vibraciones del motor y la corriente trifásica del motor volvió a la normalidad.
La vibración del motor a menudo es causada por espacios de aire desiguales, lo que resulta en fuerzas electromagnéticas desequilibradas. Las fuerzas electromagnéticas desequilibradas aumentan aún más los espacios de aire, y este efecto mecánico y eléctrico combinado se manifiesta como vibración del motor.
El movimiento axial del motor, causado por la gravedad del propio rotor o por un nivel de instalación y centro magnético inadecuados, genera fuerza electromagnética, lo que provoca el movimiento axial del motor y aumenta la vibración del motor. En casos severos, se produce desgaste del cojinete del eje, lo que provoca un rápido aumento de la temperatura del cojinete.
Los engranajes y acoplamientos conectados al motor tienen problemas. Este tipo de mal funcionamiento se caracteriza principalmente por un acoplamiento deficiente de los engranajes, un desgaste severo de los dientes de los engranajes, una mala lubricación de los engranajes, una desalineación o desplazamiento de los acoplamientos, una forma o espaciado incorrectos entre los dientes de los acoplamientos de los engranajes, un juego excesivo o un desgaste severo, todo lo cual puede provocar ciertas vibraciones.
Defectos en la propia estructura del motor y problemas de instalación.
Este tipo de falla se manifiesta principalmente como cuello de eje elíptico, eje doblado, holgura excesiva o insuficiente entre el eje y el rodamiento, rigidez insuficiente del asiento del rodamiento, placa base o base, fijación inadecuada entre el motor y la placa base, flojo. pernos de anclaje y holgura entre el asiento del cojinete y la placa base. Un juego excesivo o insuficiente entre el eje y el rodamiento no solo puede causar vibración sino también provocar una lubricación y temperatura anormales del rodamiento.
La carga impulsada por el motor conduce la vibración.
Por ejemplo: la vibración de la turbina de un generador de turbina de vapor, la vibración del ventilador y de la bomba de agua impulsadas por el motor, lo que provoca la vibración del motor.
Para eliminar la vibración del motor, primero es necesario identificar la causa de la vibración. Sólo descubriendo la causa de la vibración se pueden tomar medidas específicas para eliminar la vibración del motor.
1. Antes de que el motor se detenga, utilice un vibrómetro para comprobar la vibración de cada pieza. Para piezas con vibraciones mayores, pruebe los valores de vibración en tres direcciones: vertical, horizontal y axial. Si los pernos de anclaje o los tornillos de la cubierta del extremo del cojinete están flojos, apriételos directamente.
Después de apretar, mida nuevamente la vibración para observar si se ha eliminado o reducido. A continuación, compruebe si la tensión trifásica de la fuente de alimentación está equilibrada y si hay algún fusible fundido. El funcionamiento monofásico del motor no sólo puede provocar vibraciones sino también aumentar rápidamente la temperatura del motor. Observe si el puntero del amperímetro oscila hacia adelante y hacia atrás, ya que este fenómeno ocurre cuando el rotor está roto.
Finalmente comprobar si la corriente trifásica del motor está equilibrada. Si encuentra algún problema, comuníquese de inmediato con el personal operativo para detener el motor y evitar que se dañe al quemarse.
2. Si la vibración del motor no se resuelve después de solucionar los fenómenos superficiales, continúe desconectando la fuente de alimentación, afloje el acoplamiento y separe el motor de la maquinaria de carga conectada a él. Haga funcionar el motor solo. Si el motor en sí no vibra, indica que la fuente de vibración se debe a la desalineación del acoplamiento o de la maquinaria de carga. Si el motor vibra, indica que el motor tiene un problema. Además, el método de apagado se puede utilizar para diferenciar entre causas eléctricas y mecánicas. Si el motor deja de vibrar inmediatamente o la vibración se reduce cuando se corta la energía, indica una causa eléctrica; de lo contrario, se trata de una falla mecánica.
Realizar mantenimiento por la causa del mal funcionamiento.
1. Electrical troubleshooting due to electrical reasons.
Primero, determine si la resistencia CC trifásica del estator está equilibrada. Si está desequilibrado, indica que hay un fenómeno de soldadura abierta en el área de soldadura de la conexión del estator. Desconectar la fase de bobinado para buscarla. Además, verifique si hay un cortocircuito entre espiras en el devanado. Si la falla es obvia, se pueden ver marcas de quemado en la superficie del aislamiento o usar instrumentos para medir el devanado del estator. Después de confirmar el cortocircuito entre vueltas, desconecte nuevamente el devanado del motor.
Por ejemplo: motor de bomba de agua, durante el funcionamiento, el motor no solo vibra sino que también tiene una temperatura alta en el cojinete principal. Después de realizar una prueba de reparación menor, se descubrió que la resistencia de CC del motor no estaba a la altura del estándar y había soldaduras abiertas en el devanado del estator. Mediante el proceso de eliminación, se identificó y eliminó la falla y el motor ahora está funcionando normalmente.
2. Solución de problemas mecánicos:
Compruebe si el espacio de aire es uniforme. Si la medida excede el estándar, reajuste el entrehierro. Compruebe los cojinetes y mida el juego entre ellos. Si no cumple con el estándar, reemplace los rodamientos. Compruebe si hay deformación y holgura del núcleo de hierro. Los núcleos de hierro sueltos se pueden rellenar con adhesivo de resina epoxi. Compruebe el eje giratorio. Repare o enderece el eje doblado, luego realice una prueba de equilibrio en el rotor. Durante la prueba después de la revisión general del motor del ventilador, no sólo el motor vibró mucho, sino que la temperatura del casquillo del cojinete excedió el estándar. Después de varios días de continua resolución de problemas, el problema seguía sin resolverse. Los miembros de nuestro equipo descubrieron que el motor tenía un espacio de aire muy grande y que el asiento del rodamiento tampoco cumplía con los estándares. Después de identificar la causa del problema, se reajustaron los espacios entre varias piezas y el motor completó con éxito una rotación de prueba.
3. La parte de la maquinaria de carga se verifica con normalidad y el motor en sí no tiene problemas.
La causa del mal funcionamiento se debe a la pieza de conexión. En este momento, es necesario verificar el nivel de la base del motor, la inclinación, la resistencia, la alineación central correcta, si el acoplamiento está dañado y si la deflexión del eje del motor cumple con los requisitos.
1. Desconecte el motor de la carga, ejecute una prueba sin carga en el motor y mida el nivel de vibración.
2. Verifique el valor de vibración de la base del motor de acuerdo con la norma nacional GB10068-2006. El valor de vibración en la placa base no debe exceder el 25% de la posición correspondiente del rodamiento. Si supera este valor indica que la base del motor no es rígida.
3. Si solo uno de los cuatro pies de la base o dos pies diagonales vibra excesivamente, afloje los pernos del pie de tierra y la vibración será aceptable. Esto indica que las patas de la base no están amortiguadas adecuadamente y apretar los pernos de las patas de tierra provoca la deformación de la base de la máquina, lo que genera vibraciones. Asegúrese de que las patas de la base estén debidamente amortiguadas, realineélas y apriete los pernos de las patas de tierra.
4. Apriete los cuatro pernos de anclaje en la base. Incluso después de hacerlo, si el valor de vibración del motor aún excede el estándar, verifique si el acoplamiento instalado en la extensión del eje está alineado con el hombro del eje.
Si no está alineado, la fuerza de excitación excesiva generada por la chaveta adicional en la extensión del eje hará que el motor vibre horizontalmente más allá del estándar. En este caso, el valor de vibración no excede mucho y a menudo disminuye después de conectar el motor a la unidad principal. Se debe explicar al usuario y convencerlo de que lo utilice.
Durante la prueba de fábrica del motor de dos polos, según GB10068-2006, se instala media chaveta en el chavetero de la extensión del eje. La tecla adicional no agregará fuerza de excitación adicional. Si es necesario, simplemente corte la llave sobrante hasta alcanzar la longitud sobrante general.
5. Si el motor tiene una vibración aceptable durante una prueba sin carga pero excede el límite de vibración bajo carga, hay dos razones posibles: una es una desviación positiva significativa; el otro es la superposición del desequilibrio residual de las piezas giratorias (rotor) de la unidad principal y el desequilibrio residual del rotor del motor, lo que da como resultado un gran desequilibrio residual en la misma posición de todo el sistema de eje después del acoplamiento, lo que provoca una vibración significativa.
En este caso, el acoplamiento se puede desconectar y cualquiera de los acoplamientos se puede girar 180 grados antes de volver a acoplarlo para realizar pruebas, lo que reducirá la vibración.
6. La velocidad (intensidad) de la vibración no excede el estándar, pero la aceleración de la vibración excede el estándar, por lo que solo es necesario reemplazar los cojinetes.
7. Debido a la escasa rigidez, el rotor de un motor de alta potencia puede deformarse si no se utiliza durante mucho tiempo, lo que puede provocar vibraciones al volver a encenderlo. Esto se debe a un almacenamiento inadecuado del motor. En circunstancias normales, durante el período de almacenamiento del motor, es necesario girar el motor al menos 8 vueltas cada 15 días.
8. La vibración del motor del cojinete deslizante está relacionada con la calidad del montaje del casquillo del cojinete. Es necesario verificar si hay puntos altos en el casquillo del cojinete, si el suministro de aceite al casquillo del cojinete es suficiente, la estanqueidad del casquillo del cojinete, la holgura entre los casquillos del cojinete y si la línea central magnética es apropiada.
9. En general, las causas de la vibración del motor pueden determinarse simplemente por la magnitud de la vibración en tres direcciones: si la vibración horizontal es grande, indica desequilibrio del rotor; si la vibración vertical es grande, sugiere una base de instalación deficiente; si la vibración axial es grande, indica mala calidad del conjunto del rodamiento. Sin embargo, esto es sólo un simple juicio.
Para encontrar la verdadera causa de la vibración, es necesario considerar la situación en el lugar y analizar exhaustivamente los factores mencionados anteriormente.
10. La vibración del motor tipo caja de la serie Y debe prestar especial atención a la vibración axial.
Si la vibración axial es mayor que la vibración radial, causará un gran daño a los cojinetes del motor y puede provocar accidentes con el eje. Preste atención a observar la temperatura del rodamiento. Si la temperatura del rodamiento fijo aumenta más rápido que la del rodamiento libre, se debe detener el motor inmediatamente. Esto se debe a que la rigidez axial insuficiente de la base del motor provoca vibraciones axiales y la base del motor debe reforzarse.
11. Después del equilibrio dinámico, el desequilibrio residual del rotor se ha fijado en el rotor y no cambiará. La vibración del motor en sí tampoco cambiará con la variación de la ubicación o las condiciones de operación.
Puede manejar problemas de vibración en el sitio del usuario. En general, no es necesario realizar una verificación del equilibrio dinámico del motor durante el mantenimiento, excepto en casos muy especiales como cimentaciones flexibles o deformación del rotor, donde se requiere un equilibrio dinámico in situ o un procesamiento en fábrica.
Dongchun Motor: su socio de confianza en soluciones de motores
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