Mengapa motor vertikal berukuran besar cenderung menimbulkan kebisingan dan getaran?

Dibandingkan dengan motor horizontal, motor vertikal terutama yang berspesifikasi besar memiliki ciri khas tersendiri dalam hal sistem bantalannya.

Bantalan bola kontak sudut digunakan di salah satu ujung motor.

Karena struktur unik bantalan bola kontak sudut, sangat penting untuk menghindari kesalahan membalikkan arah perakitan bantalan, jika tidak maka bantalan akan langsung rusak.

Jika bantalan tidak dipasang dengan benar atau terjadi ketidaksejajaran koordinasi aksial selama pengoperasian motor, dapat menyebabkan getaran tidak normal dan suara-suara aneh pada motor listrik.

Characteristics of angular contact ball bearings

Bantalan bola kontak sudut satu baris dirancang untuk beban gabungan dan dapat menahan gaya dorong yang lebih besar dalam satu arah.

Kebanyakan motor vertikal menggunakan satu set bantalan bola kontak sudut baris tunggal di ujung poros yang tidak diperpanjang untuk menangani gaya aksial yang cukup tinggi hingga melebihi kapasitas beban aksial bantalan bola dalam alur.

Dalam hal dimensi, bantalan tersebut dapat diganti dengan bantalan alur dalam satu baris yang sesuai pada motor, sehingga menghindari kebutuhan untuk mendesain ulang komponen struktural dan potensi masalah yang tidak terduga.

Bantalan bola kontak sudut juga biasa digunakan dalam aplikasi dengan gaya aksial tinggi, seperti peredam roda gigi, pompa, penggerak roda gigi cacing, poros vertikal, dan spindel peralatan mesin. Dalam kasus ini, mereka sering dipasang dalam berbagai kombinasi berpasangan.

Mode beban bantalan bola kontak sudut

Bantalan bola kontak sudut digunakan pada motor vertikal untuk menerapkan gaya aksial yang menyeimbangkan berat rotor, memastikan posisi aksial seimbang antara rotor dan stator. Ketika bantalan bola kontak sudut terletak di bawah rotor motor, itu adalah mode pendukung; bila terletak di atas rotor motor, ini adalah mode gantung.

Terlepas dari apakah dipasang dengan cara diangkat atau digantung, selama pengoperasian motor, terlepas dari hubungan pencocokan dimensi aksial itu sendiri, garis tengah magnet stator dan rotor akan secara spontan sejajar di bawah aksi gaya elektromagnetik setelah motor dihidupkan. menyala, yang dapat menyebabkan perpindahan aksial rotor.

Karena kesalahan kumulatif yang tidak dapat dihindari dalam pemrosesan komponen dan penyimpangan perakitan, perpindahan aktual yang terjadi akan menyebabkan berbagai tingkat ketidaksejajaran pada bantalan itu sendiri. Ketika ketidakselarasan bantalan parah, gaya elektromagnetik penyelarasan spontan dan gravitasi rotor menjadi gaya getaran yang saling memperkuat, memperburuk kebisingan dan getaran bantalan.

 Langkah-langkah respons

Lakukan lebih banyak upaya dalam pemilihan struktur bantalan motorik, seperti penggunaan berpasangan dari bantalan bola kontak sudut, imobilisasi dan kontrol arah aksial bantalan, adopsi struktur tiga bantalan untuk motor, dan langkah-langkah spesifik seperti pra yang tepat yang sesuai -Splacement stator dan rotor motor.

Di antara mereka, ukuran pra-perpindahan stator dan rotor motor harus seimbang dengan benar, jika tidak hasilnya akan kontraproduktif.

Penting untuk diperhatikan bahwa selama proses penyimpanan, pengangkutan, dan pengujian motor vertikal, motor harus dijaga pada posisi vertikal yang benar untuk menghindari gaya eksternal berbahaya yang dapat menyebabkan kerusakan bantalan.

Masalah dengan getaran motor vertikal

Pompa vertikal besar, dengan penyangga silinder motor dan tinggi keseluruhan umumnya mendekati 2 meter atau bahkan melebihi 3 meter, biasanya beroperasi pada kecepatan sekitar 1500 putaran per menit. Bantalan atas motor umumnya dibagi menjadi dua jenis: bantalan geser dan bantalan gelinding.

Masalah getaran yang disebabkan oleh penyetelan bantalan geser tidak dibahas di sini. Hanya getaran motor dengan bantalan gelinding sebagai bantalan atas yang akan diperkenalkan.

Strukturnya seperti terlihat pada diagram di bawah ini, terdiri dari motor, penyangga silinder motor, badan pompa, dan pipa saluran masuk/keluar.

 Karakteristik getaran

Getaran paling besar terjadi di bagian atas motor dan semakin berkurang ke bawah. Ia mempunyai arah yang kuat (utara-selatan atau timur-barat).

Ketika motor diuji tanpa menghubungkan rotor pompa, frekuensi getarannya mutlak dan sesuai dengan frekuensi putaran.

Setelah menghubungkan rotor pompa ke motor, frekuensi utama mungkin 2X. Di sisi lain, terdapat kasus dimana getaran melebihi standar selama pemasangan dan commissioning baru, setelah penggantian atau perbaikan motor, atau ketika getaran meningkat selama pengoperasian. Namun, bahkan setelah rotor pompa dilepas, getarannya tetap relatif tinggi.

Penyebab getaran

Motor itu sendiri, silinder pendukung, badan pompa, dan pipa saluran masuk/keluar semuanya berpotensi menjadi penyebab getaran motor. Di bawah ini kita akan membahas masing-masing penyebab tersebut satu per satu.

1. Masalah diri motor

Secara umum, mungkin terdapat akurasi keseimbangan yang tidak memadai, masalah pemasangan bantalan, masalah pemasangan motor, dan masalah resonansi struktural.

Sedangkan untuk masalah kelistrikan, biasanya tidak terlihat dalam keadaan idle karena arus yang tidak mencukupi dan pada dasarnya dapat dikesampingkan.

 (1) Akurasi keseimbangan tidak memadai

Masalah ini sebenarnya tidak terlalu umum terjadi.

Alasan disebutkannya adalah ketika kekakuan keseluruhan dari penyangga laras dan motor relatif lemah, sedikit ketidakseimbangan dapat dengan mudah menyebabkan getaran motor yang signifikan. Seringkali, mengurangi ketidakseimbangan dapat memenuhi persyaratan getaran.

Standar keseimbangan untuk motor jenis ini umumnya G2.5 yang berarti getarannya kurang lebih sekitar 15μm (p-p).

Selama memenuhi standar ini, masalah keseimbangan dapat dikesampingkan. Anda dapat merujuk pada laporan saldo yang disediakan oleh pabrikan atau melakukan uji coba di platform pengujian. Jika getarannya di atas 30μm, maka dapat diseimbangkan kembali, yang seharusnya memberikan efek yang signifikan. Masalah seperti ini biasanya terjadi pada peralatan yang baru dipasang.

 (2) Masalah pemasangan bantalan

Motor vertikal besar umumnya memikul beban pada bantalan atas, sedangkan bantalan bawah memberikan dukungan dan bimbingan.

Rotor dalam keadaan tersuspensi, itulah sebabnya bantalan atas sering kali menjadi yang pertama rusak pada motor jenis ini.

However, if the lower bearing bears the load due to installation issues, it will cause the "head shaking" phenomenon at the top of the motor, which is commonly observed in the field.

If the load on the lower bearing is significant, it is relatively easy to eliminate because the "head shaking" phenomenon is more severe during a dry run on the test platform.

Namun, jika bebannya tidak signifikan, mungkin tidak terlihat jelas selama uji coba di platform pengujian, namun getaran akan diperkuat setelah pemasangan di rumahan (ketika kekakuan keseluruhan lemah). Oleh karena itu, pendekatan terbaik adalah dengan memeriksa beban pada kedua bantalan.

Masalah seperti ini umumnya terjadi setelah perawatan atau penggantian motor.

(3) Masalah pemasangan motor

Kegagalan jenis ini biasanya disebabkan oleh kurangnya vertikalitas pemasangan motor atau kurangnya gaya pengencangan baut penghubung dengan laras penyangga. Hal ini dapat diukur dengan penggaris level dan baut penghubung dapat dikencangkan kembali. Jenis kegagalan ini sangat menonjol pada masalah getaran setelah menghubungkan rotor pompa.

(4) Resonansi struktural

Beberapa struktur motor memiliki frekuensi yang lebih rendah dari frekuensi kecepatan terukur, dan frekuensi tersebut jauh lebih rendah, terutama untuk motor frekuensi variabel.

Setelah konfirmasi pabrik motor, ini adalah desain yang dimaksud. Melalui pengujian, kisaran dampak frekuensi resonansi setinggi ± 160 revolusi, dan dalam beberapa kasus, sebenarnya telah mempengaruhi kecepatan pengenal.

Jika itu adalah motor frekuensi variabel dan frekuensi strukturalnya lebih rendah dari kecepatan terukur, uji kecepatan dapat dilakukan untuk menentukan apakah terdapat resonansi.

Jika itu adalah motor AC atau frekuensi strukturalnya lebih tinggi dari frekuensi kecepatan pengenal, analisis uji penyalaan awal harus dilakukan untuk mengamati amplitudo dan fasa untuk menentukan apakah itu dipengaruhi oleh resonansi.

Jenis masalah ini umumnya terjadi selama instalasi awal dan commissioning, dan solusi yang biasa dilakukan di lokasi adalah meningkatkan akurasi keseimbangan.

 Masalah silinder pendukung

Jenis masalah ini cukup umum terjadi di lokasi, sering kali bermanifestasi sebagai kekakuan keseluruhan yang lemah setelah motor disambungkan.

Cara pembedaannya relatif sederhana dan langsung, dengan menguji motor secara terpisah dan motor dengan silinder pendukung pada platform pengujian.

Banyak orang mencoba meningkatkan kekakuan dengan menambahkan tulangan vertikal pada penyangga silinder, namun pengaruhnya tidak signifikan. Saya hanya menggunakan cara sementara seperti menambahkan penyangga pada bagian atas motor yang efeknya sangat signifikan dan sudah berjalan terus menerus selama beberapa tahun tanpa kendala. Cara lainnya adalah dengan mengganti motor dengan kualitas yang lebih tinggi, yang mungkin menimbulkan efek yang tidak terduga (saya pernah melihatnya di lokasi).

Untuk menyelesaikan masalah sepenuhnya, mungkin perlu mendesain ulang masalah tersebut.

Masalah bodi pompa

Masalah kelas dasar, selain grounding yang longgar, tidak ada masalah lain yang ditemui di lokasi. Hal ini hanya disebutkan di sini sebagai salah satu faktornya dan saya harap semua orang dapat memberikan saran dan informasi tambahan.

Masalah pipa masuk dan keluar

Kekakuan pipa masuk dan keluar itu sendiri, serta tata letak pipa, tidak hanya dapat menyebabkan masalah fluida tetapi juga secara langsung mempengaruhi kekakuan seluruh pompa.

Saya pribadi pernah mengalami situasi di lokasi di mana pemasangan sambungan ekspansi pada pipa saluran keluar pompa, karena alasan lain, mengakibatkan getaran parah pada seluruh pompa.

Getarannya mengarah ke masuk dan keluar, dan bahkan saat motor dalam keadaan idle, getarannya melebihi standar dengan selisih yang besar. Setelah sambungan ekspansi dilepas, getaran kembali normal.

 Tindakan yang diambil

Berdasarkan alasan di atas, perawatan yang ditargetkan dapat diterapkan, antara lain termasuk meningkatkan akurasi keseimbangan, memastikan vertikalitas keseluruhan, menyesuaikan jarak bebas bantalan, menambahkan dukungan sementara, dan mendesain ulang dukungan barel.

Karena penyangga sementara biasanya digunakan di lokasi, perlu ditekankan bahwa saat menambahkan penyangga, lebih baik melakukannya di ujung atas motor, dan getaran akan berkurang secara nyata, atau bahkan berkurang secara signifikan.

Kalau tidak, tidak disarankan untuk memaksanya. Tentu saja hal ini hanya dapat dilakukan jika terdapat attachment penyangga di sebelah badan pompa.

Dapatkan informasi lebih lanjut mengenai motor listrik, silahkan menghubungi Motor dongchun untuk balasan cepat.