Вибрации электрических машин могут возникать на холостом ходу, тогда источник дефекта имеет магнитную природу (неправильный воздушный зазор между статором и ротором, отслоение лака обмоток и так далее) или в момент пуска и под нагрузкой, тогда источник проблемы механический.
К механическим источникам вибрации можно отнести изгиб вала (может быть как следствием, так и причиной), нарушение центровки ротора, перегрев подшипников (например, из-за отсутствия смазки), ослабление резьбовых соединений крепления элементов электродвигателя. Также режим использования электродвигателя (генератор или движитель) может объяснить причину возникновения неисправности, например, поломка лопастей электровентилятора или нарушение соосности муфты при вращении гидроагрегатов.
Передний привод
Благодаря своим конструкционным особенностям переднеприводные автомобили имеют ряд преимуществ перед своими заднеприводными конкурентами.
Авто с передним приводом более экономичны заднеприводных. А также имеют более высокий коэффициент полезности двигателя, так как крутящий момент происходит с потерей меньшего количества энергии.
К явным преимуществам данного типа конструкции можно отнести высокую курсовую устойчивость на прямолинейной траектории.
Тиристорные устройства частотного безударного пуска серии УБПВД-С
Назначение
- Устройство серии УБПВД-С обеспечивают плавный частотный пуск высоковольтных синхронных электродвигателей, приводящих в движение механизмы со статической нагрузкой на валу или с тяжелыми условиями пуска, такими как шаровые мельницы, конвейеры, вентиляторы с большими инерционными массами и др.
- Устройства обеспечивают пуск одиночного двигателя, а также возможен пуск одним устройством нескольких двигателей путем поочередного подключения его к запускаемым двигателям.
- Они выполнены по схеме с зависимым тиристорным инвертором тока и обеспечивают:
- пусковой момент двигателя до 1,3Мном (Мном– номинальный момент двигателя);
- частотное регулирование с плавным повышением скорости, автоматическим поддержанием необходимого момента на валу двигателя и током потребления не более 1,5 Iном.
Двигатель запускается в режиме регулирования частоты с включенным возбуждением. До частоты 5 Гц осуществляется принудительная коммутация тиристоров инвертора UZ прерыванием тока тиристорами выпрямителя U. В дальнейшем ЭДС двигателя становится достаточной для коммутации тиристоров инвертора, и последний переходит в режим естественной коммутации. Увеличением напряжения выпрямителя и частоты тока двигатель разгоняется до синхронной скорости, и после синхронизации ЭДС двигателя и напряжения сети включается быстродействующий выключатель Qш, подключая двигатель к сети через токоограничивающий реактор РТ, шунтируя устройство УБПВД-С. Реакторы РТ и РС поставляются комплектно с устройством.
Защиты
- максимально-токовая;
- время-токовая;
- от превышения заданного времени пуска двигателя;
- от обрыва фазы главных цепей и неполнофазного пуска;
- от неисправности тиристоров;
- от неисправности устройств формирования импульсов управления тиристорами;
- от повышения и понижения напряжения в силовой сети;
- от неисправности вторичных источников питания;
- от неправильного чередования фаз силовой сети.
Читать еще: Что является рабочим циклом двигателя
В устройствах серии УБПВД-С реализованы функции логического контроллера и возможность программных заданий настроек параметров устройства. Пользователь может осуществлять программную коррекцию регуляторов, выбирать кривую пуска, ограничение тока, время разгона, аварийный останов и формировать траекторию торможения по желанию Заказчика.
Алгоритмические решения дискретного и параметрического управления насосными агрегатами в функции давления в трубопроводе и отличительные особенности разработанного устройства УБПВД-С являются оптимальными для применения в системах плавного пуска и регулирования насосных агрегатов.
Система регулирования скорости на базе устройства УБПВД-С с зависимым инвертором тока, в котором используются тиристоры с фазовым управлением, в 3-5 раз дешевле преобразователей частоты на базе IGBT или IGCT приборов, менее сложная, а следовательно, более надежная и простая в эксплуатации.
Устройства УБПВД-С защищены свидетельством на полезную модель (Сертификат соответствия № ССВЭ RU.МО64.Н.01221), в части воздействия механических факторов внешней среды соответствуют группе условий эксплуатации М1 (степень жесткости 1) по ГОСТ 17516.1 и выдерживают вибрацию с частотой от 0,5 до 35 Гц при ускорении не более 4,9 м/с 2 .
Схема зависимого тиристорного инвертора тока УБПВД-С
Пример системы безударного пуска на базе УБПВД-С
Система безударного пуска 4-х синхронных электродвигателей механизмов с тяжелыми условиями пуска и нагрузкой, не зависящей от скорости вращения на базе устройства УБПВД-С, состоит из: штатных рабочих выключателей Q1…Q4, головных пусковых выключателей QF1 и QF2 и двух шкафов ШКА1 и ШКА2 с выдвижными вакуумными выключателями QS1…QS4 и шкафа шунтирующего выключателя ШШВ. Управление системой осуществляется с пульта управления ПУ через шкаф контроллера ШК.
Система безударного пуска предусматривает все необходимые блокировки, обеспечивающие безаварийную и безопасную работы системы (контроль положения коммутационной аппаратуры, дверей высоковольтных камер, последовательность и правильность пусковых операций и др.).
Все сигналы вводятся в программируемый контроллер, под управлением которого происходит пуск. После получения команд «Готовность агрегата» и «Пуск» включаются соответствующие запускаемому электродвигателю пусковой выключатель QS, головной выключатель QF и возбудитель.
Производится самодиагностика системы, и контроллером выдается команда на разгон двигателя.
При достижении им синхронной скорости и фиксации допустимого угла сдвига между ЭДС двигателя и напряжением сети включается шунтирующий выключатель Qш, и двигатель подключается к сети через токоограничивающий реактор РТ.
В дальнейшем включается рабочий выключатель Q, шунтируя реактор и подключая двигатель непосредственно к сети. Отключаются QF, Qш и QS. Система готова к следующему пуску. 
Читать еще: Stels vortex 150 тюнинг двигателя
Структура условного обозначения
Технические характеристики устройств УБПВД-С
(8352) 39-00-10, 39-00-12
Каталог «Преобразовательная техника» 2.9 Mb
1 А двигатель ли виноват первичная диагностика
Холостым ходом называется работа двигателя в режиме нейтральной передачи или при выключенном сцеплении. Поэтому, если вы заметили, что вибрация двигателя появилась на холостых оборотах, и при этом она передается на кузов, убедитесь, что причина кроется в самом двигателе. Для этого просто нажмите на педаль сцепления. Если ситуация не изменилась, значит, вибрирует действительно двигатель
Если же вибрации прекратились, проблемы следует искать в коробке передач (неважно, автоматическая она или механическая) либо в самом сцеплении
В таком случае автомобиль лучше показать специалистам, так как трансмиссия – это очень сложная система, которую обслуживать должны профессионалы.
Чтобы самостоятельно проверить состояние коробки, можно слить небольшое количество масла и изучить его.
Если в масле присутствует металлическая стружка, а сама смазка мутная и имеет запах гари, сомнений быть не может – коробка передач требует серьезного ремонта. Если ничего подобного в масле не обнаружено, подозрение падает на сцепление.
Виды резьбовых соединений
Болты с гайками — самый распространенный вид резьбового крепежа. Используется практические везде, от автомобилей, до радио антенн на крышах высоток. Встречаются так часто, что сложно найти конструкции без них.
Винты и отверстия с резьбой. В этом соединении винт устанавливается в предварительно высверленное отверстие с нарезанной резьбой.
Винты по конструкции похожи на болты, но различие кроется в применении: болты используют чтобы соединить детали насквозь, для фиксации на болт накручивается гайка, а винты вкручивают в соединяемые детали, в заранее подготовленную резьбу.
На фото винты с головкой под внутренний шестигранник, которые соединяют алюминиевые компоненты. Такие винты используются вместо болтов для облегчения веса конструкции и для упрощенного монтажа — чтобы зафиксировать детали достаточно доступа с одной стороны.
Бывают и отдельные детали с резьбой для соединения между собой — например, валы или корпуса, как правило, цилиндрической формы. Самый простой пример, встречающийся в быту — лампочка с резьбой, которая вкручивается в патрон. На приведенном ниже рисунке схема двух цилиндрических корпусов, соединенных вместе.
Читать еще: Starline a92 can запуск двигателя
Первый реактивный
Как часто бывает с выдающимися изобретениями, двухконтурный турбореактивный двигатель Архипа Михайловича опередил время. Разработав его схему еще в конце 1930-х годов, конструктор смог заглянуть в будущее.
Ведь в 1941 году, когда он получил патент на свое изобретение, даже одноконтурные ТРД ставились авиастроителями под сомнение, и впереди был многолетний путь по созданию первого реактивного авиадвигателя.
Это достижение не зафиксировано в своде патентов, но оно также бесспорно принадлежит Архипу Люльке.
В 1937 году 29-летний сотрудник Харьковского авиационного института Архип Люлька вместе с группой энтузиастов начинает заниматься до той поры неизведанной темой – реактивным газотурбинным двигателем, который сначала называли ракетным.
Первые встречи проходили на кухне в коммунальной квартире конструктора. Затем Люлька везет свой смелый проект в Москву, где получает одобрение крупного специалиста по газовым турбинам, профессора МВТУ им.
Баумана Владимира Уварова и поддержку наркомата авиапромышленности.
А.М. Люлька с группой работников КБ и завода у макета первого отечественного ТРД ТР-1
Начинается работа над первым реактивным. Люльку назначают техническим руководителем проекта ТРД, переводят из Харькова в Ленинград и выделяют средства на опытный образец. Параллельно на волне интереса к ТРД Архип Михайлович добивается закрытия бесперспективного направления авиационных паровых установок, чтобы направить все силы на новый двигатель.
К устройству первого ТРД можно было применить поговорку «все гениальное – просто». Воздух засасывался в двигатель осевым компрессором, уставленным рядами лопаток, и перед камерой сгорания сильно уплотнялся.
В камере за счет сгорания топлива воздух подогревался, и расширенный газ на огромной скорости подавался на лопатки турбины, которая, в свою очередь, вращала компрессор. Далее раскаленный газ вылетал наружу через сопло, а самолет двигался вперед. Скорость самолета зависела от массы и скорости выходящих газов.
Неожиданной особенностью ТРД оказалось то, что этот тип двигателя эффективнее работал как раз на больших скоростях, для которых он и предназначался.
Нормирование вибрации осуществляется по следующим составляющим:
- Виброускорение в октавных полосах частот;
- Вибросокорости в октавных полосах частот;
- Эквивалентное корректированное значение виброскорости;
- Эквивалентное корректированное значение виброускорения.
- Предельно допустимые уровни вибрации для помещений жилых зданий приведены в таблице 1.
- Виброускорения
- Виброскорости
197022, С-Петербург, пр. Медиков, д.9, пом.17Н
Измерение вибрации электродвигателей
Повышенные вибрации электродвигателя являются одной из главных причин его преждевременного выхода из строя, в первую очередь – подшипников. Помимо подшипников, повышенная вибрация быстро изнашивает изоляцию обмоток, может привести к излому/изгибу вала , появлению трещин и повреждений в корпусе, опорной раме или фундаменте и др.
Источники вибраций электродвигателя по происхождению классифицируют на:
- Магнитные источники, обусловленные: наличием зубцов на статоре и роторе; неравномерностью питающего напряжения; эксцентриситетом воздушного зазора; несинусоидальностью МДС (магнитной движущей силой) обмотки.
- Механические источники, обусловленные: погрешностями изготовления деталей и сборки (дефекты подшипников, дисбаланс ротора, перекос посадочных мест подшипника, прогиб вала, несоосность валов), а также тепловыми деформациями ротора;
- Аэродинамические источники, обусловленные расположенными на роторе деталями (вентиляторами).
Измерение вибраций двигателя проводится с целью получения данных о параметрах вибрации и дальнейшего их сравнения с допустимыми значениями, регламентируемыми ГОСТ Р МЭК 60034-14-2008 (см. табл.1).
Таблица 1 — Максимально допустимые значения вибросмещения, виброскорости и виброускорения для электродвигателей мощностью до 50 МВт, вращающихся с частотой (120÷15000) об/мин.
Измерение вибрации подшипников электродвигателей проводится в контрольных точках, расположенных в трех взаимно перпендикулярных плоскостях, расположенных как можно ближе к оси вращения ротора (см.рис.2)
Рис. 2 Измерение составляющих вибрации.
Рис.3 Рекомендуемое расположение датчиков на одном или обоих краях электродвигателя
Рис.4 Рекомендуемое расположение датчиков, когда расположение датчиков по рис.3 невозможно без разборки электродвигателя.
Рис.5 Расположение датчиков для подшипников скольжения
Рис.6 Расположение датчиков для вертикальных электродвигателей
При возможности выбора способа установки вибропреобразователя к исследуемой поверхности (щуп, магнит, штифт), наиболее предпочтительным является резьбовое соединение, при котором штифт устанавливается в направлении измерения вибрации. Также следует помнить, что масса вибропреобразователя не должна превышать 5% от массы электродвигателя.
Измерение вибрации электродвигателей включает определение значений СКЗ вибросмещения (мкм), СКЗ виброскорости (мм/с) или СКЗ виброускорения (мм/с2) в диапазоне частот от 10 Гц до 1000 Гц.
Для низко-оборотистых электродвигателей со скоростью вращения менее 600 об/мин, нижний порог частотного диапазона не должен превышать 2 Гц.
В случае асинхронных двигателей, для которых характерно появление биений с двойной частотой скольжения, действительное значение измеряемого параметра вычисляется по формуле:
где Xmax и Xmin – соответственно максимальное и минимальное значение СКЗ измеряемого параметра
Измерение вибрации электродвигателей, как правило, проводится в режиме холостого хода (если дополнительно не оговорено в технических условиях электродвигателя) при частоте:
- номинальной частоте вращения – для однорежимных электродвигателей;
- частоте вращения с наибольшей вибрацией – для многоскоростных электродвигателей;
- номинальной и максимальной частоте вращения – для электродвигателей с регулируемой частотой вращения.
Измерение вибрации электродвигателей быстро и легко проводится с помощью виброанализатора CSI 2140 и программного обеспечения MotorView Gold (Silver).
Более бюджетным вариантом являются переносные виброметры «БАЛТЕХ» – виброручки BALTECH VP-3405-2 или вибротестер BALTECH VP-3410, а с помощью виброметра-балансировщика «ПРОТОН-Баланс-II» или взрывозащищенного BALTECH VP-3470-Ex можно еще провести и балансировку вала электродвигателя в собственных опорах.
Все виброметры «БАЛТЕХ» соответствуют требованиям ГОСТ ISO 10816-1-97 и рекомендуются к использованию специалистам, прошедшим обучение на курсе повышения квалификации ТОР-103 «Основы вибродиагностики. Диагностика электродвигателей» в Учебном центре «БАЛТЕХ».
Свечи, «бублик» и все прочие: почему появляется вибрация на холостых
Сегодня речь пойдёт именно о вибрации, которая появляется на холостых оборотах, например, при остановках на светофорах или в пробках. И ещё попробуем найти отличие между вибрацией холодного и прогретого мотора. Но опять же: только той вибрации, которая возникает при остановке или стоянке.
Логично предположить, что в вибрации виноват мотор (при остановке в трансмиссии вроде как ничего не работает). Это почти правильно, поэтому начнём с мотора.
Действительно, основная причина вибрации – это низкие холостые обороты. Характер вибрации при этом будет более-менее равномерный. Поэтому для начала нужно обратить внимание на тахометр (а лучше – на более точный сканер) и выяснить, не просели ли холостые обороты.
Почему они могут опуститься – это другая тема, но если холостые обороты действительно ниже нормы, придётся заниматься диагностикой. Хотя на некоторых автомобилях холостые обороты от природы низкие, поэтому там с такой вибрацией бороться сложно (например, на Honda Civic). Так что тут имеем дело с видом нормы.
Ну а если холостые действительно упали, с этим надо разбираться.
Только не стоит забывать, что холостые обороты могут существенно снижаться при включении многих потребителей (из-за роста нагрузки на генератор). И если в первые холода вы вдруг заметили, что машину немного потрясывает, попробуйте выключить обогревы сидений, стёкол, зеркал, руля и чего там ещё есть. Если после их отключения вибрация пропала, переживать не стоит – это нормально.
Другое дело – неравномерная вибрация, при которой машину может тоже немного потряхивать. Тут, скорее всего, придётся скатиться в банальность – обычно это признак троения.
Теоретически об этом подскажет и лампа Check Engine, но не на всех машинах она горит по любому поводу, так что единичные пропуски зажигания она может игнорировать. Выход тот же – диагностика.
Может быть, пора менять свечи, может, течёт форсунка или барахлит какой-нибудь датчик. В общем, с троением всё понятно – повторяться не буду.
Более серьёзной причиной может быть неравномерная работа мотора из-за снижения компрессии в одном или нескольких цилиндрах.
Даже если в системе зажигания неисправностей нет и компрессии пока хватает для воспламенения топливовоздушной смеси, значительная разница компрессии в одном из цилиндров приводит к росту вибрации на холостых оборотах.
На ходу этого может быть незаметно, да и снижение динамики не все ощущают сразу, а вот на холостых мотор может уже немного трясти. Опять же – едем в сервис, измеряем компрессию и делаем выводы. Особенно это касается владельцев дизельных автомобилей, равномерность работы моторов которых от компрессии зависит особенно сильно.
И, конечно же, не стоит забывать о ГРМ. Перескок ремня на один зубец не всегда загорается ошибкой на панели, а трясти может хорошо. Растяжение цепи тоже влияет на вибрацию мотора, так что в этих случаях проверка меток или синхронизации фаз сканером лишними не будут.
Всё вышеперечисленное – это весьма распространённые причины вибрации на холостых. Но, к счастью, в жизни наиболее распространённая причина такой вибрации более проста в решении и с мотором почти не связана.
«Я устал, я ухожу»
На возрастных машинах почти всегда вибрация этого рода возникает по простой причине – из-за износа опор двигателя. Как мы все знаем, как минимум одна из опор (или подушек) мотора в современном автомобиля масляная.
Масло из неё может уйти из-за разрыва или трещин, после чего мотор «ложится» на кузов. Лежащий на кузове мотор скачет так, что вибрация будет очень заметной. Поэтому в первую очередь нужно проверить именно наполненную опору.
Почему с порванной опорой мотор может трясти машину не постоянно, а только на холостом ходу? Обычно по одной простой причине: как только двигатель начинает при движении отдать крутящий момент, он немного наклоняется. И от кузова в этот момент он отходит. А при остановке ложится обратно на подушки (на их остатки) и опять начинает трясти всю машину.
Впрочем, все простые резиновые опоры со временем тоже теряют свои свойства. Резина с годами дубеет и охотно передаёт вибрации на кузов.
И как раз это лучше всего заметно на холодном моторе: если постоять в пробках, да ещё и в жару, резиновые детали становятся немного мягче, и вибрация будто бы снижается. А на холодном моторе она появляется снова. Решение вопроса простое – замена опор.
Причем, вероятно, менять придётся все опоры сразу, включая подушки коробки передач (если они есть), потому что в этом случае поганая овца действительно портит всё стадо и трясёт кузов даже при всех остальных исправных опорах.
К сожалению, всё в этом мире со временем стареет, и износ опор неизбежен. И плохо, что аналоги обычно заметно хуже оригинальных подушек и либо не решают проблему, либо решают её ненадолго. А оригинальные опоры часто стоят довольно дорого.
Хороший способ проверить, не убиты ли опоры на машине с АКП, – это сравнить вибрацию при положении селектора в паркинге или нейтрали и в режиме D с нажатым тормозом. Если вибрация будет намного заметнее в «драйве», то почти стопроцентная причина кроется в опорах. Правда, есть одно «но»: коробка должна быть исправна. Иначе…
А если не мотор?
Более редкая причина вибрации на машине с автоматом – это износ «бублика» (гидротрансформатора). Если он собирается «покинуть чат», то при остановке в «драйве» и нажатии на тормоз тоже появляется вибрация. Но, к счастью, это бывает реже, чем износ жидкостной опоры мотора, да и букет симптомов более богатый. Тут обычно встречаются и рывки при разгоне и прямолинейном движении, и гул.
Если всё проверено сто раз и из всех подозреваемых остался только «бублик», есть смысл начать с замены масла в автомате. Возможно, со свежим маслом ситуация изменится к лучшему.
Зимой можно проверить эту схему довольно просто: сразу после пуска мотора включите D и посмотрите, не пытается ли мотор заглохнуть при нажатом тормозе. Если глохнет, то вместо ATF в коробке уже какая-то невозможная жижа.
Жалко только, что для этой проверки нужен мороз градусов в 20, а его ждать ещё долго.
Всё, что крутится
И, наконец, ещё одна причина странной вибрации – это неисправность навесных агрегатов и их приводов.
Конечно, обнаружить вибрацию от кривого шкива генератора не получится – это совсем не тот случай, и симптомы будут другими (скорее, порвётся ремень, чем машину будет трясти).
Но иногда бывает, что что-то под капотом крутится труднее, чем надо. Это может быть генератор, помпа, компрессор кондиционера – всё что угодно.
Вибрировать будет не подшипник (этого заметить нельзя), а сам мотор, которому на холостых оборотах становится трудно работать. Такое встречается очень редко, но на всякий случай приведу пример из сервиса друзей: мотор одного Ford Fusion не выдавал никаких ошибок, при этом трясся, как в лихорадке. Виновником оказалась помпа.
Причём обычно при износе она сначала банально течёт и клинит, а тут просто трудно и неравномерно вращалась. И малообъёмному мотору этого было достаточно, чтобы устроить танцы на подушках. Думаю, это редкое исключение, но всё-таки если один раз с таким столкнулись, есть вероятность, что кто-то с этим тоже может встретиться.
Чего бояться?
Сама по себе вибрация, конечно, неприятна. Не зря сейчас уже многие автопроизводители ставят активные опоры двигателя, которые меняют параметры работы в зависимости от оборотов и нагрузки на мотор. Про комфорт с вибрацией можно забыть, но это не самое главное.
Главное, что иногда эта вибрация может предупредить о более серьёзной неисправности или не допустить её. Взять тот же Fusion: если бы владелец вовремя не проявил озабоченность, помпа когда-нибудь всё равно заклинила бы, и последствия могли быть неприятными.
Перескок ремня ГРМ или растяжение цепи тоже не обещают ничего хорошего, а троение мотора и неожиданное снижение мощности может быть попросту опасным.
Кроме того, вибрации, которые передаются на кузов, никак не продлевают жизнь проводке и разъёмам. Особенно если эта проводка уже старая и высохшая. Перетираются места фиксации, проводка в жгутах, изгибы и соединения. И это тоже плохо. Так что игнорировать появление вибрации не стоит – у неё обязательно есть на то причина, и эту причину надо искать и устранять в любом случае.
Измерение вибрации электродвигателей
- Величина вибрации измеряется на всех подшипниках электродвигателей в горизонтально- поперечном (перпендикулярно оси вала), горизонтально-осевом и вертикальном направлениях.
- Измерение в двух первых направлениях производится на уровне оси вала, а в вертикальном – в наивысшей точке подшипника.
- Вибрация электродвигателей измеряется виброметрами.
- Повышенная вибрация может быть вызвана электромагнитными или механическими или иными причинами.
- Электромагнитные причины возникновения вибрации электродвигателей:
- неправильное выполнение соединений отдельных частей или фаз обмоток;
- недостаточная жесткость корпуса статора, в следствии чего активная часть якоря притягивается к полюсам индуктора и вибрирует; замыкания различного вида в обмотках электродвигателей;
- обрывы одной или нескольких параллельных ветвей обмоток;
- неравномерный воздушный зазор между статором и ротором.
Механические причины вибрации электродвигателей:
- неправильная центровка электродвигателя с рабочей машиной;
- неисправности в соединительной муфте;
- искривление вала;
- неуравновешенность вращающихся частей электродвигателя или рабочей машины;
- ослабление крепления или посадки вращающихся частей.
Технические характеристики виброметров
Виброметр — К1
Малогабаритный виброметр марки «К1» предназначен для проведения измерения вибрации в размерности виброскорости (мм/с) в стандартном диапазоне частот от 10 до 1000 Гц. Благодаря наличию всего одной кнопки управления, прибор может быть использован даже неквалифицированным персоналом.
Преимуществами применения прибора «Виброметра -К1» являются:
- яркий экран, допускающий работу в широком диапазоне температур, до -20 градусов;
- малые габариты и вес;
- возможность длительной работы от встроенных аккумуляторов.
Vibro Vision — переносный виброметр
Малогабаритный виброметр марки «Vibro Vision» предназначен для контроля уровня вибрации и экспресс-диагностики дефектов вращающегося оборудования. Позволяет измерять общий уровень вибрации (СКЗ, пик, размах), оперативно диагностировать состояние подшипников качения.
Виброметр регистрирует сигналы в размерности виброускорения, виброскорости, виброперемещения при помощи встроенного или внешнего датчика. На фотографии показано измерение вибрации прибором при помощи встроенного вибродатчика. В таком режиме виброметр наиболее удобен для простых и оперативных измерений.
При использовании внешнего датчика, устанавливаемого на контролируемом оборудовании при помощи магнита или с использованием щупа, можно проводить более сложные измерения. На второй фотографии в место контроля вибрации на магните установлен внешний датчик вибрации, который подключен к прибору.
Дополнительными функциями виброметра «Vibro Vision» являются определение состояния подшипников качения на основе расчета эксцесса виброускорения и простейший анализатор вибросигналов.
Прибор позволяет оценивать форму вибросигнала (256 отсчетов) и анализировать спектр вибросигнала (100 линий). Это позволяет «на месте» диагностировать некоторые дефекты, например, небаланс, расцентровка.
Эти функции позволяет диагностировать этим простым и дешевым прибором наиболее часто встречающиеся дефекты вращающегося оборудования.
Вся информация в виброметре показывается на графическом экране расширенного температурного диапазона, предусмотрена его подсветка. Пример изображения на экране в режиме регистрации виброускорения показан на рисунке.
Виброметр может эксплуатироваться при температуре окружающего воздуха от минус 20 до плюс 50 градусов и относительной влажности воздуха до 98%, без конденсации влаги.
«Vibro Vision» питается от двух встроенных аккумуляторов размера АА, допускается работа от двух батарей аналогичного размера.
Причины вибрации электродвигателя
Ремонт электродвигателей в городах: Москва, Санкт-Петербург, Екатеринбург, Новосибирск, Самара, Челябинск, Пермь, Казань, Красноярск
Повышенная вибрация резко снижает надежность электродвигателя и прежде всего, опасна для его подшипников.
Под воздействием толчковых, ударных нагрузок от вибрирующего ротора в подшипниках скольжения может нарушиться масляная пленка и наступить подплавление баббита. В некоторых случаях в баббите появляются трещины и сколы. В подшипниках качения быстро развиваются усталостные явления металла, появляются трещины, выбоины на рабочих поверхностях качения, разрываются сепараторы.
- От воздействия вибрации может также наступить изгиб или излом вала, бочка ротора — оторваться от вала, появиться трещина в станине статора или в торцовой крышке, повредиться опорная рама и фундамент.
- Повышается и ускоряется износ изоляции обмоток.
- Поэтому согласно «Правилам технической эксплуатации электростанций и сетей» вертикальная и поперечная составляющие вибрации (среднее квадратическое значение виброскорости или удвоенная амплитуда колебаний), измеренные на подшипниках электродвигателей, сочлененных с механизмами, не должны превышать значений, указанных в заводских инструкциях.
- При отсутствии таких указаний в технической документации вибрация подшипников электродвигателей, сочлененных с механизмами, не должна быть выше следующих значений:
- Синхронная частота вращения, об/мин……………… 3000 1500 1000 750 и менее
Удвоенная амплитуда колебаний подшипников, мкм 30 60 80 95 - Для электродвигателей, сочлененных с углеразмольными механизмами, дымососами и другими механизмами, вращающиеся части которых подвержены быстрому износу, а также для электродвигателей, сроки эксплуатации которых превышают 15 лет, допускается работа агрегатов с повышенной вибрацией подшипников электродвигателей в течение времени, необходимого для устранения причины повышения вибрации.
Нормы вибрации для этих условий не должны быть выше следующих значений:
Синхронная частота вращения, об/мин……………..3000 1500 1000 750 и менее
Удвоенная амплитуда колебаний подшипников, мкм 50 100 130 160
Вибрация, превышающая норму, должна быть устранена. Но для этого нужно знать ее причину.
Причинами вибрации, которые условно разделяются на две группы, могут быть следующие.
Первая группа
1. Неправильная центровка электродвигателя с механизмом.
2.
Неудовлетворительное состояние соединительной муфты: износ пальцев, сухариков, зубцов, несоосность отверстий под пальцы в полумуфтах, небаланс полумуфты или пальцев.
3.
Небаланс ротора приводимого механизма, особенно часто встречающийся у дымососов и вентиляторов вследствие износа лопаток.
4. Дефект подшипников приводимого механизма.
5. Дефекты фундамента и фундаментной рамы: разрушение бетона маслом, обрыв сварки на ребрах жесткости рамы, плохое крепление двигателя к раме после центровки и т. д.
- Эта группа причин должна устраняться персоналом, ремонтирующим приводимый механизм, за исключением, пожалуй, устранения дефекта в сварке рамы под электродвигателем, если она одновременно не является рамой механизма.
- Вторая группа
1. Небаланс ротора электродвигателя.
2. Образование трещин и обрыв стержней коротко замкнутой обмотки ротора от кольца.
3. Отрыв бочки ротора от вала.
4. Изгиб или излом вала ротора.
5. Слабое крепление отдельных деталей электродвигателя (подшипников, торцовых крышек).
6. Недопустимо большой зазор в подшипниках скольжения, дефекты подшипников качения.
Эта группа причин устраняется персоналом, ремонтирующим электродвигатели.
На практике вибрация иногда вызывается не одной, а несколькими причинами.
При обнаружении повышенной вибрации подшипников электродвигателя желательно замерить ее виброметром или вибрографом, чтобы знать истинную величину.
Не отключая двигателя, следует проверить, не являются ли причиной вибрации слабое закрепление двигателя, нарушение сварки элементов фундаментной рамы или разрушение бетона фундамента. Для этого на ощупь определяют и сравнивают вибрацию лап электродвигателя или стульев его подшипников, болтов, крепящих электродвигатель, и рамы вблизи лап.
При недостаточной затяжке болта вибрирует только лапа двигателя, а болт не вибрирует или вибрирует незначительно.
Лучше всего разницу в вибрации можно заметить, приложив палец на стык двух сопрягаемых деталей, в данном случае на стык болта и лапы. При нарушении прочного сопряжения между ними вибрация вызывает перемещение одной детали относительно другой, и палец легко обнаружит это.
Если вибрирует и болт, то указанным способом проверяется, нет ли разницы в вибрации на стыке между лапой и рамой, между верхней полкой и вертикальной частью рамы, между ребром жесткости и верхней и нижней полками, между нижней полкой рамы и фундаментами и т. д.
Иногда нарушение прочного сопряжения между деталями обнаруживается также по появлению мелких пузырей, а при сильной вибрации — и мелких брызг масла в месте стыка.
При обнаружении дефекта в сопряжении между рамой и фундаментом, появляющегося чаще всего из-за разъедания бетона маслом, весь пропитанный бетон, в том числе и пока сохранивший прочность, должен быть удален и заменен свежим.
На время схватывания бетона агрегат должен быть остановлен и выведен из резерва.
Если дефектов в фундаменте, раме, креплении электродвигателя и его торцовых крышек, креплении приводимого механизма не обнаружено, следует рассоединить муфту между электродвигателем и механизмом и запустить электродвигатель в работу на холостом ходу.
Если в момент пуска и на холостом ходу электродвигатель работает без вибрации, то причину вибрации следует искать в нарушении центровки, износе пальцев или самих полумуфт или появлении небаланса в приводимом механизме.
Если же электродвигатель вибрирует и на холостом ходу, то причина вибрации находится в самом электродвигателе. В этом случае следует проверить, не исчезает ли вибрация сразу же после отключения электродвигателя от сети.
Исчезновение вибрации сразу же после отключения от сети указывает на наличие неравномерного зазора между ротором и статором. Для устранения вибрации, вызванной неравномерным зазором, следует принять меры к его выравниванию.
Сильная вибрация электродвигателя при пуске на холостом ходу указывает на неравномерный зазор или на обрыв стержня в обмотке ротора. Если зазор равномерен, то причина вибрации только в обрыве стержня ротора. Вибрация в этом случае устраняется путем ремонта обмотки ротора.
Если вибрация электродвигателя, отсоединенного от механизма, после отключения от сети пропадает не сразу, а снижается по мере снижения числа оборотов, то причина вибрации — в небалансе ротора из-за неуравновешенности полумуфты, изгиба или появления трещины на валу, смещения обмотки, отрыва бочки ротора от вала. В этом случае полезно снять полумуфту и электродвигатель запустить без нее. Нормальная работа электродвигателя указывает на небаланс полумуфты. Такую полумуфту необходимо установить на оправку и проточить по всей наружной поверхности на токарном станке.
Если же и после снятия полумуфты вибрация осталась, ротор должен быть вынут и проверен на отсутствие дефектов на валу и в креплении на нем роторной бочки. При отсутствии дефектов ротор должен быть подвергнут динамической балансировке на станке. Статическая балансировка ротора на ножах в данном случае не поможет, и поэтому производить ее не следует.
Повышенные зазоры в подшипниках скольжения сами по себе вибрацию не вызывают. Если нет других причин вибрации, то и при больших зазорах электродвигатель, особенно на холостом ходу, будет работать нормально.
Но если появятся другие причины вибрации, то величина ее при больших зазорах будет значительно выше, чем при допустимых зазорах.
Поэтому если электродвигатель вибрирует только под нагрузкой и определить причину вибрации не удается, то следует принять меры к уменьшению зазора в подшипниках путем их перезаливки.
Вибрация электродвигателя по причине дефектности подшипников качения обнаруживается легко. Дефектный подшипник сильно шумит, греется. Его необходимо заменить и только потом продолжить выяснение причины вибрации, если она осталась.
Дефектами соединительной муфты, вызывающими вибрацию, являются неуравновешенность полумуфт, несоосность отверстий в полумуфтах более чем на 1 мм неодинаковость веса пальцев, неравномерный износ их или износ мягких шайб до такой степени, что пальцы касаются сталью отверстий в полумуфтах. Если есть разница в весе, то каждые два пальца, имеющие одинаковый вес, устанавливаются в противоположные отверстия полумуфт.
Все сработавшиеся пальцы должны быть восстановлены заменой кожи или резины. Полумуфты, имеющие несоосность отверстий, должны быть заменены.
Подробнее, о вибрации и шуме электрических машин, читайте здесь.
Источник: С.А. Мандрыкин. Ремонт электродвигателей.
Загрузка...
