Измерение вибрации электродвигателей – Измерение вибрации электродвигателей, измерение вибрации подшипников электродвигателя, виброметр-балансировщик, измерение вибраций двигателя

Измерение вибрации электродвигателей, измерение вибрации подшипников электродвигателя, виброметр-балансировщик, измерение вибраций двигателя

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».

 

 

 

vibrometer-vp.ru

Вибрация электродвигателя: определение и устранение причин

Вибрация электродвигателя — часто встречающаяся проблема. Однако, в период эксплуатации ей мало уделяют внимания. Результатом биения может стать трещина станины двигателя, перегрев и выход из строя подшипников, изгиб ротора, что в итоге приведет к выходу из строя электродвигателя. Своевременная диагностика качества работы электрической машины поможет выявить повышенные шумы и вибрации и оперативно их устранить.

Причины возникновения

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.

Вибрационные характеристики

При замере вибрации измеряют её вертикальную и горизонтальную составляющие (или как ещё называют осевая и поперечная). Существует несколько понятий вибрационных характеристик, давайте разберемся какими они бывают и в чем измеряются:

• Виброскорость (измеряется в миллиметрах на секунду, мм/с) – величина, характеризующая перемещение точки измерения вдоль оси электродвигателя.
• Виброускорение (измеряется в метрах на секунду в квадрате, м/с²) – прямая зависимость вибрации от силы её вызвавшей. Виброперемещение (измеряется в микрометрах, мкм) – величина амплитуды, показывающая расстояние между крайними точками при вибрации.

При замерах вибрационных характеристик, как правило, замеряют виброскорость, так как она наиболее точно описывает характер проблемы. При этом измеряют не наибольшее значение виброскорости, а её среднеквадратичное значение (СКЗ). По причине того, что все стрелочные приборы по принципу действия (которые использовались ранее) являются интегрирующими. Допустимые нормы вибрации электродвигателей приведены в Правилах эксплуатации электрических станций и сетей (ПТЭ) и в ГОСТ ИСО 10816.

Так как существует множество разнообразных электрических машин ГОСТ Р 56646-2015 поможет разобраться, какой именно стандарт из группы ГОСТ ИСО 10816 применим к конкретному электродвигателю. Например, для компрессоров, двигателей с насосом и других применений электропривода могут быть различные нормы и требования по проведению замеров.

В этих документах приведены основные требования, нормы, рекомендации, классы вибрационного состояния и прочее.

Приборы для измерения вибрации

Приборы для измерения вибрации делятся на несколько типов: виброметр, виброграф и виброанализатор. Виброметр, простейший прибор, определяет только один параметр (СКЗ виброскорости). Виброграф, пишущий прибор, регистрирующий амплитуду колебаний. Эти два прибора помогут выявить только превышения норм.

Выявить причины (на основании замеряемых параметров) нарушений вибрационных характеристик сможет лишь виброанализатор. Существую одноканальные и многоканальные виброанализаторы, эти приборы позволяют загрузить в них программу измеряемых параметров с компьютера, что после замеров позволит произвести анализ, сделать расчёт и выявить источник вибраций. При использовании виброанализатора, на электродвигатель навешиваются датчики вибрации. Таким образом можно точно установить причину неисправности и меры её устранения.

Алгоритм выявления неисправности

Для определения и устранения причин вибрации электродвигателя существует несложный алгоритм. Осмотреть работающий электродвигатель на предмет отсутствия незакрученных болтов, крышек, надежность крепления двигателя к раме. Далее необходимо рассоединить двигатель и приводимый им в движение механизм. Если вибрация пропала, то причина в соединительной муфте (нарушение центровки полумуфт, разный вес пальцев и так далее).

Если после отсоединения приводного механизма вибрация на холостом ходу присутствует. Значит причина в самом электродвигателе, при отключении питания (когда двигатель на выбеге) должна прекратиться вибрация. Если при отключенном питании она прекратилась, то всему виной воздушный зазор между статором и ротором. При затухающей амплитуде вибраций при отключенном питании, причина в механическом дефекте ротора (изгиб, трещина, дефект роторной бочки) или дефекте полумуфты.

Если при снятой полумуфте вибрация отсутствует, значит – в полумуфте, в противном случае необходимо снимать ротор для динамической балансировки на станке или выявления повреждений обмоток. При диагностике электродвигателя на подшипниках качения их неисправность легко выявить – повышенный шум и сильный нагрев.

Дефект подшипников скольжения будет проявляться под нагрузкой, если выявить причины вибрации под нагрузкой не удаётся, то, скорее всего, виноваты подшипники, необходимо их заменить или отдельно продиагностировать (например, датчики вибрации подключить к месту установки подшипников).

При выявлении повышенного нагрева подшипников необходимо также замерять уровень вибрационных характеристик, потому как сам по себе подшипник редко является источником проблемы, скорее, как следствие.

Важно понимать, что на ответственных механизмах (турбоагрегаты ГЭС, электродвигатели в АЭУ, электроприводы гидростанций и так далее) замер уровня вибрации должен производиться регулярно, в соответствии с графиком технического обслуживания. Замеры должны проводить представители завода-изготовителя или специалисты организации, имеющей лицензию на проведение такого типа работ. Замеры вибрационных характеристик с замером температуры подшипников должны быть отражены в формуляре электрической машины.

Теперь вы знаете, почему возникает вибрация электродвигателя, а также как происходит определение и устранение причин. Надеемся, предоставленная инструкция помогла найти и решить проблему!

Материалы по теме:

samelectrik.ru

Измерение вибрации электродвигателей | Онлайн журнал электрика

Величина вибрации измеряется на всех подшипниках электродвигателей в горизонтально- поперечном (перпендикулярно оси вала), горизонтально-осевом и вертикальном направлениях.

Измерение в 2-ух первых направлениях делается на уровне оси вала, а в вертикальном – в наивысшей точке подшипника.

Вибрация электродвигателей измеряется виброметрами.

Завышенная вибрация может быть вызвана электрическими либо механическими либо другими причинами.

Электрические предпосылки появления вибрации электродвигателей:

• неверное выполнение соединений отдельных частей либо фаз обмоток;

• недостающая твердость корпуса статора, в следствии чего активная часть якоря притягивается к полюсам индуктора и вибрирует;
  замыкания различного вида в обмотках электродвигателей;
  

• обрывы одной либо нескольких параллельных веток обмоток;
  

• неравномерный зазор меж статором и ротором.
  

Механические предпосылки вибрации электродвигателей:

• некорректная центровка электродвигателя с рабочей машиной;

• неисправности в соединительной муфте;
  

• искривление вала;
  

• неуравновешенность крутящихся частей электродвигателя либо рабочей машины;

• ослабление крепления либо посадки крутящихся частей.
  

Технические свойства виброметров

Виброметр — К1

Компактный виброметр марки «К1» предназначен для проведения измерения вибрации в размерности виброскорости (мм/с) в стандартном спектре частот от 10 до 1000 Гц.
Благодаря наличию всего одной кнопки управления, прибор может быть применен даже неквалифицированным персоналом.

Преимуществами внедрения прибора «Виброметра -К1» являются:

• броский экран, допускающий работу в широком спектре температур, до -20 градусов;
  

• малые габариты и вес;
  

• возможность долговременной работы от интегрированных аккумов.
  

Vibro Vision — переносный виброметр

Компактный виброметр марки «Vibro Vision» предназначен для контроля уровня вибрации и экспресс-диагностики изъянов вращающегося оборудования. Позволяет определять общий уровень вибрации (СКЗ, пик, размах), оперативно диагностировать состояние подшипников качения.

Виброметр регистрирует сигналы в размерности виброускорения, виброскорости, виброперемещения с помощью встроенного либо наружного датчика. На фото показано измерение вибрации прибором с помощью встроенного вибродатчика. В таком режиме виброметр более комфортен для обычных и оперативных измерений.

При использовании наружного датчика, устанавливаемого на контролируемом оборудовании с помощью магнита либо с внедрением щупа, можно проводить более сложные измерения. На 2-ой фото в место контроля вибрации на магните установлен наружный датчик вибрации, который подключен к прибору.

Дополнительными функциями виброметра «Vibro Vision» являются определение состояния подшипников качения на базе расчета эксцесса виброускорения и простой анализатор вибросигналов. Прибор позволяет оценивать форму вибросигнала (256 отсчетов) и рассматривать диапазон вибросигнала (100 линий). Это позволяет «на месте» диагностировать некие недостатки, к примеру, небаланс, расцентровка. Эти функции позволяет диагностировать этим обычным и дешевеньким прибором более распространенные недостатки вращающегося оборудования.

Вся информация в виброметре показывается на графическом экране расширенного температурного спектра, предусмотрена его подсветка. Пример изображения на дисплее 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 воды.

«Vibro Vision» питается от 2-ух интегрированных аккумов размера АА, допускается работа от 2-ух батарей аналогичного размера.

elektrica.info

Вибрация электродвигателя и методы ее устранения | Полезные статьи

 

 

Вибрация электродвигателя во время эксплуатации довольно распространенная проблема, которая со временем может привести к разрушению подшипников, появлению трещин на станине и подшипниковых щитах, искривлению вала и отрыву бочки ротора что, в конечном итоге, станет причиной выхода самой электрической машины из строя. Чтобы не допустить этого на моделях, используемых для привода ответственных механизмов, устанавливают датчик вибрации электродвигателя.

Кроме того, необходимо периодически проводить измерение вибрации электродвигателя. Для этого используются специальный прибор – виброаналозатор, который в отличие от вибрографа и виброметра не только фиксирует величину и амплитуду колебаний, но и позволяет выявить их источник и причину возникновения. Замеры выполняются на холостом ходу и в режиме номинальной нагрузки.

Вибрация электродвигателя: причины

Возникновение нежелательных колебаний может быть обусловлено влиянием как электромагнитных, так и механических факторов.

Причины электромагнитного характера:

• появление трещин в стержнях короткозамкнутого ротора или их полный обрыв;
• деформация пластин ротора.

Обрыв или появление трещины хотя бы в одном стержне «беличьей клетки» является причиной появления асимметрии в магнитных моментах, действующих на ротор

Из-за деформации пластин в активной стали воздушный зазор между статором и ротором будет неравномерным, что приведет к несимметричности магнитных потоков.

Причины механического характера:

• неправильная центровка двигателя и приводимого механизма;
• дефекты в соединительных муфтах;
• износ подшипников в двигателе или приводимом механизме;
• деформация вала электродвигателя;
• дисбаланс ротора;
• ослабление крепления на месте установки;
• обрыв сварочных швов в консоли или раме.

Алгоритм выявления вибрации и методы ее устранения

Допустимая вибрация электродвигателя определяется требованиями ГОСТ 16921-71 и ГОСТ 20815-75. Если нет возможности определить ее величину и причины возникновения с помощью специальной аппаратуры, используется такая простая методика.

В режиме штатной нагрузки необходимо осмотреть двигатель, и проверить надежность его крепления к сварной конструкции или анкерам фундамента и затянуть ослабленные резьбовые соединения. После этого двигатель отсоединяют от приводимого механизма и запускают в режиме холостого хода. Если вибрация электродвигателя отсутствует, то причиной ее возникновения является соединительная муфта со стороны приводимого механизма. В этом случае проверяют центровку полумуфт, состояние резиновых шайб и лепестков, а также вес пальцев одной пары (при выявлении расхождения подбираются пальцы с одинаковой массой).

Когда вибрация сохраняется и на холостом ходу, то причина ее возникновения кроется в самом двигателе. Выявить источник можно в режиме выбега электрической машины (естественной остановки после прекращения подачи питания). Если останов электродвигателя происходит без биения вала, необходимо проверить равномерность зазора между ротором и статором. Затухающая амплитуда при снятом напряжении свидетельствует о деформации вала ротора, обрыва стержней короткозамкнутого или замыкания обмоток фазного ротора.

Дисбаланс ротора устраняется на специальных станках высверливанием лишнего металла из торца вала. В случае повреждения обмоток фазных роторов их необходимо перемотать. Треснувшие и оборванные стержни «беличьей клетки « удаляются и заменяются новыми.

Причиной вибрации могут быть изношенные подшипники, сигнализирующие о наличии дефекта повышенной температурой и сильным шумом. Такой вид биения устраняется простой заменой отработавших подшипников. Измерение вибрации подшипников электродвигателя при помощи установленных датчиков позволяет выявить появление проблемы на ранней стадии.

Для ответственных механизмов на оборонных предприятиях, гидроэлектростанциях и прочее установлен график измерения вибрации электродвигателей.

 

 

cable.ru

Приборы для измерения вибрации

Приборы, которые производит компания
Вибро-Центр

Приборы для измерения вибрации на вращающемся оборудовании позволяют оценить состояние оборудования и диагностировать дефекты в оборудовании.

Вибрация – очень удобный показатель состояния оборудования. Она стандартизирована (есть стандарт ГОСТ), имеет конкретные значения аварийного и тревожного состояния. Физическая природа вибрации понятна.

Виды приборов можно разделить по нескольким признакам.

Самый главный признак – что умеет измерять прибор

• Виброметры – измеряют только интегральное значение вибрации (одно число). Самое популярное – СКЗ виброскорости, так как существуют стандарты для определения состояния агрегата по значению СКЗ виброскорости;
• Виброанализаторы (анализаторы вибрации) – дополнительно измеряют сигналы и спектры вибрации.

Количество каналов измерения

• Одноканальный – одновременно измеряет данные только по одному каналу. При этом может одновременно измерять виброускорение, виброскорость и виброперемещение;
• Одноканальный с приставкой расширения на несколько каналов – измеряет данные с нескольких датчиков, но частота опроса каналов значительно уменьшается;
• Многоканальный с параллельным опросом всех каналов – очень полезный прибор в сложных случаях, так как результат диагностики дефектов намного достовернее. Но такие приборы сложнее переносить и разворачивать на месте измерения. И, конечно, они дороже.

Можно ли его переносить ?

• Переносные – можно взять прибор в руки и идти в цех измерять вибрацию. Самые маленькие виброметры – размером с фломастер;
• Стационарные системы мониторинга – датчики установлены на агрегате и наблюдение за агрегатом идёт постоянно.

Другие признаки – цена (виброметры значительно дешевле), дополнительные функции (балансировка, разгон-выбег, запись длительных сигналов и т.д.), наличие памяти для хранения измерений и передачи их в компьютер.

Виброметр

Очень древний виброприбор

Первые приборы для измерения вибрации были аналоговые. И они могли измерять только интегральное значения вибрации, то есть мощность. Некоторые, как устройство на фотографии слева, до сих пор используются.

Современные приборы используют цифровые методы для вычислений значения вибрации. Они очень просто устроены и поэтому дешёвые.

Виброметр – это очень полезный прибор для оценки состояния оборудования. Максимальное значение вибрации, при котором состояние агрегата считается аварийным называется Норма. Её значение задаётся в паспорте на агрегат или в ГОСТ ИСО 10816-1-97. Вибрация. Контроль состояния машин по результатам измерений вибрации на невращающихся частях. Сравнение текущей вибрации с нормой позволяет наглядно оценить состояние агрегата.

Измерение вибрации в виброметрах производится в диапазоне 10 ÷ 1000 Гц. Этот диапазон указан в ГОСТ и позволяет измерять одинаковое значение вибрации на разных приборах.

Значение вибрации, измеренное виброметром можно использовать и для более подробной диагностики дефектов. Например, по СКЗ виброскорости отлично диагностируется расцентровка и небаланс. Состояние крепления к фундаменту тоже проще оценить виброметром. Виброметром даже можно балансировать агрегат не используя отметчик фазы (способ трех пусков с пробными массами).

Виброметр позволяет быстро обойти всё оборудование на предприятии. Можно измерить 100 агрегатов за смену, с выдачей отчётов о состоянии.

Значения вибрации, измеренные через некоторое время (например, через 1 месяц) позволяют строить прогноз развития вибрации и планировать сроки следующих ремонтов. Это даёт значительную экономию денег, по сравнению с плановыми ремонтами. Такая система используется в нашей программе Аврора-2000.

Самые маленькие виброметры помещаются в карман одежды и похожи на ручку (или маркер). Такие приборы называют виброручка.

Мы выпускаем виброметры:

ViPen – виброметр-ручка с оценкой состояния подшипников и температурой

Виброметр-К1 – самый простой наш виброметр. Предназначен для проведения измерения вибрации в размерности СКЗ виброскорости (мм/с) в стандартном диапазоне частот от 10 до 1000 Гц

ДПК-Вибро – компактный виброметр. Кроме вибрации, умеет оценивать состояние подшипников качения, показывать сигналы и спектры и даже хранить их и передавать в компьютер (правда, всего несколько штук)

Vibro Vision – малогабаритный виброметр для контроля уровня вибрации с возможностью анализа сигналов и спектров. Уже устаревший, но всё ещё популярный прибор. Имеет встроенный в внешний датчик

Во всех виброанализаторах также есть режим виброметра

В виброанализаторе Vibro Vision-2 есть специальный режим измерения вибрации для программы Аврора-2000. Он позволяет хранить в одном замере всю информацию по агрегату и легко передавать её на компьютер

Одноканальный виброанализатор (анализатор вибрации)

Vibro Vision-2 помещается в руку

Это – самые популярные приборы для диагностики состояния агрегатов по вибрации. Они измеряют сигнал вибрации с вибродатчика и с помощью вычислений умеют преобразовавать это измерение в другие виды, например, в спектры.

При работе с одноканальным виброанализатором одной рукой держим прибор, а другой – устанавливаем датчик в место измерения.

Современные анализаторы очень компактные, но при этом очень умные. Они позволяют просматривать данные на месте и быстро делать диагностику дефектов агрегата. Для более сложных случаев данные сохраняются в память, затем в офисе передаются на компьютер и анализируются уже на компьютере.

Часто используется маршрутная технология (Маршруты). Для этого порядок и параметры измерения задаются на компьютере и затем передаются в прибор. Прибор сам подсказывает что и где сейчас будем измерять. После всех измерений данные быстро раскладываются на компьютере для анализа. Это позволяет не запутаться при измерении и доверять процесс измерения людям, у которых мало опыта в вибродиагностике. А при наличии в программе на компьютере экспертной системы диагностики, можно вообще не задумываться.

Мы выпускаем одноканальные виброанализаторы:

Vibro Vision-2 – анализатор вибросигналов (виброанализатор) с расширенными функциями диагностики подшипников качения

ViAna-1 – виброанализатор, виброметр, возможность балансировки роторов

Многоканальный виброанализатор (анализатор вибрации)

4-канальный ViAna-4

Такие приборы измеряют несколько сигналов вибрации одновременно. Это очень полезно для диагностики сложных дефектов. Многоканальные анализаторы имеют несколько датчиков, за которыми тянутся несколько проводов. Поэтому они не такие удобные, как одноканальные. Одной рукой с ними уже не поработаешь. И цена сразу намного возрастает.

Зато у многоканальных приборов больше экран, больше возможностей для обработки сигналов. И смотрятся они солиднее. И человек с таким прибором внушает уважение окружающим – «он настоящий профессионал».

Многоканальные приборы могут быть собраны в одном корпусе или на базе переносного компьютера (отдельно блок для подключения датчиков и отдельно компьютер ноутбук).

32-канальный Атлант-32

Два датчика, установленные в вертикальном и поперечном направлении уже позволяют смотреть орбиту перемещения тяжёлой точки. Четыре датчика можно установить на передний и задний подшипник двигателя. А есть у нас прибор Атлант-32, с помощью которого можно обвешать датчиками весь турбогенератор. Но при этом у него куча проводов и он уже не переносной, а ездит в чемодане на колёсиках.

Почти все многоканальные приборы имеют отделный канал для подключения отметчика фазы. Это позволяет проводить балансировку на месте и измерять сигналы, привязанные к фазе вращения агрегата.

У таких приборов много других режимов измерения, но применяются они только в очень сложных случаях. Например, режим Разгон-Выбег позволяет проследить изменение вибрации при разгоне и остановке агрегата. Строится график зависимости амплитуды и фазы вибрации от частоты вращения, что позволяет определить резонансные частоты агрегата.

Многоканальные виброанализаторы нашего производства:

• Диана-2М – 2-канальный анализатор вибрации с балансировкой
• ViAna-4 – универсальный 4-канальный регистратор и анализатор вибросигналов, балансировка роторов
• Атлант-8/-16/-32 – многоканальный синхронный регистратор-анализатор вибросигналов на основе переносного компьютера

Стационарные системы мониторинга

Система мониторинга

В таких системах датчики установлены прямо на агрегате и наблюдение за агрегатом идёт постоянно. Можно следить за состоянием агрегата в текущий момент времени и оперативно вмешиваться в его работу.

Стационарные системы устанавливаются на критичном и дорогом оборудовании. Они привязаны к агрегату и не могут быть использованы для измерения вибрации другого агрегата. Поэтому установить такие системы – это дорого.

Кроме вибрации, системы мониторинга измеряют и другие параметры – температуру, обороты, ток, напряжение, расход и т.п.

Не хватает информации ?

Напишите мне свой вопрос, я отвечу Вам и дополню статью полезной информацией.

vibrocenter.ru

Вибрация электродвигателя | Центр Экологических Экспертиз

3.7 / 5 ( голосов: 3 )

Санитарные нормы являются обязательными для всех организаций и юридических лиц на территории Российской Федерации, независимо от форм собственности, подчинения и принадлежности и физических лиц, независимо от гражданства.

Измерение и гигиеническая оценка вибрации, а также профилактические мероприятия должны проводиться в соответствии с руководством 2.2.4/2.1.8-96 «Гигиеническая оценка физических факторов производственной и окружающей среды»

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, вследствие 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.

Как устранить вибрацию электродвигателя

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 электродвигателя.

Вибрация электродвигателя, 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

• Неправильная центровка электродвигателя с механизмом.
• Неудовлетворительное состояние соединительной муфты: износ пальцев, сухариков, зубцов, несносность отверстий под пальцы в полумуфтах, небаланс полумуфты или пальцев.
• Небаланс ротора приводимого механизма, особенно часто встречающийся у дымососов и вентиляторов вследствие износа лопаток.
• Дефект подшипников приводимого механизма.
• Дефекты фундамента и фундаментной рамы: раз рушение бетона маслом, обрыв сварки на ребрах жесткости рамы, плохое крепление двигателя к раме после центровки и т. д.

Эта группа причин вибрации электродвигателя 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

• Небаланс ротора электродвигателя.
• Образование трещин и обрыв стержней коротко- замкнутой обмотки ротора от кольца.
• Отрыв бочки ротора от вала.
• Изгиб или излом вала ротора.
• Слабое крепление отдельных деталей электродвигателя (подшипников, торцовых крышек).
• 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 полу муфтах.

Все пальцы должны быть взвешены. 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. 

Измерение уровня вибрации производятся по следующим параметрам:

• Общая – передающаяся через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека. Например, вибрация при езде на автомобиле
• Локальная — передающуюся через руки или ноги человека, контактирующие с вибрирующим инструментом.  Например бор-машина стоматолога или фен у парикмахера.

В соответствии с СН 2.2.4/2.1.8.566-96 «Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий», измерение вибрации являются обязательными для всех организаций и предприятий, имеющих источники общей или локальной вибрации. 

Измерение вибрации проводится 1 раз в год и включает в себя замеры уровней вибрации от различных источников. Многие люди заблуждаются, предполагая, что источником вибрации являются сложные технические устройства или какие-либо специализированные механизмы. Порой они просто не замечают окружающей действительности. Например, обычный автотранспорт может вызывать вибрации высокого частотного диапазона. Это же касается и привычных бытовых приборов. Вот некоторые распространенные источники вибрации:

• Вентиляционные системы
• Лифты
• Автотранспорт
• Инструмент (фены, отбойные молотки и т.п)

Методы измерения вибрации.

Существует две группы методов измерения параметров вибрации: контактные, подразумевающие механическую связь датчика с исследуемым объектом, и бесконтактные, т.е. не связанные с объектом механической связью.

Контактные методы. Наиболее простыми являются методы измерения вибрации с помощью пьезоэлектрических датчиков. Они позволяют проводить измерения с высокой точностью в диапазоне низких частот и относительно больших амплитуд вибрации, но вследствии своей высокой инерционности, приводящей к искажению формы сигнала делает невозможным измерение вибрации высокой частоты и малой амплитуды. Кроме того, если масса исследуемого объекта, а следовательно и его инерционность не велика, то такой датчик может существенно влиять на характер вибрации, что вносит дополнительную ошибку в измерения. Эти недостатки позволяет устранить метод открытого резонатора. Суть метода заключается в измерении параметров СВЧ резонатора, изменяющихся вследствие вибрации исследуемого объекта.

Резонатор имеет два зеркала, причем одно из них фиксировано , а другое механически связано с исследуемым объектом. Регистрация перемещений при малых амплитудах вибрации производится амплитудным методом по изменению выходной мощности в случае проходной схемы включения резонатора или отраженной мощности, в случае применения оконечного включения. Этот метод измерения требует постоянства мощности, подводимой к резонатору и высокой стабильности частоты возбуждения.

В случае больших амплитуд вибрации регистрируется смещение резонансной частоты, что можно сделать с очень высокой точностью. Для повышения добротности и уменьшения дифракционных потерь используют сферические зеркала. Разрешающая способность данного метода 3 мкм. Метод обладает малой инерционностью по сравнению с описанным выше, но его применение рекоменуется, если масса зеркала принципиально меньше массы исследуемого объекта.

Однако механическая связь датчика с исследуемым объектом далеко не всегда допустима, поэтому последние годы основное внимание уделяется разработке бесконтактных методов измерения параметров вибрации. Кроме того, их общим достоинством является отсутствие воздействия на исследуемый объект и пренебрежительно малая инерционность.

ekoex.ru

Измерение вибрации подшипников электродвигателя | Испытание электродвигателей переменного тока

Страница 4 из 7

Вибрация измеряется на всех подшипниках электродвигателя. Вибрация должна измеряться в горизонтальной плоскости, проходящей через ось вращения, в поперечном, осевом и вертикальном направлениях возможно ближе к оси вращения (рис. 6). Способ установки вибропреобразователей с помощью резьбовых соединений является предпочтительным. Штифт виброметра устанавливается в том направлении, в котором измеряется вибрация.

Таблица 22.7. Допустимые зазоры в подшипниках скольжения

Диаметр вала, мм	Зазор, мм, при частоте вращения, об/мин
	до 1000	1000-1500	свыше 1500
18-30	0,040-0,093	0,060-0,130	0,14-0,28
30-50	0,050-0,112	0,075-0,160	0,17-0,34
50-80	0,065-0,135	0,095-0,195	0,20-0,40
80-120	0,080-0,160	0,120-0,235	0,23-0,46
120-180	0,100-0,195	0,150-0,285	0,26-0,52
180-260	0,120-0,225	0,180-0,300	0,30-0,60
260-360	0,140-0,250	0,200-0,380	0,34-0,68
360-500	0,170-0,305	0,250-0,440	0,38-0,76

Рис. 6. Измерение составляющих вибрации.

х — продольная; у — поперечная; z — вертикальная.

Измерение вибрации подшипников следует производить при номинальных значениях напряжения и частоты электрической сети.

Значения вибрации, измеренной на каждом подшипнике, должны быть не более следующих величин:

Синхронная частота вращения

электродвигателя, об/мин…………………..	3000	1500	1000	750 и ниже
Допустимая вибрация, мкм…………………	50	100	130	160

Измерение разбега ротора в осевом направлении.

Измерение производится для электродвигателей, имеющих подшипники скольжения, и поступившие на монтаж в разобранном виде. После установки статора и ротора проверяют осевой разбег вала, т.е. зазора между заточками шеек вала и торцами вкладышей подшипников.

Осевой разбег ротора не должен превышать 2-4 мм. Регулировку осевых зазоров производят перемещением подшипников стояков. Разбег устанавливается в обе стороны от центрального положения ротора, определяемого магнитным полем.

Испытание воздухоохладителя гидравлическим давлением.

Производится избыточным гидравлическим давлением 0,2-0,25 МПа (2 ÷2,5кгс/см). Продолжительность испытания составляет 10мин. В процессе испытаний не должно быть снижения давления или утечки жидкости из воздухоохладителя.

Проверка работы электродвигателя на холостом ходу или с ненагруженным механизмом.

Первый пробный пуск электродвигателя производится после окончания испытаний двигателя при их положительных результатах. Для пуска электродвигателя на холостом ходу или с ненагруженным механизмом осуществляется целый ряд организационно-технических мероприятий.

Для пуска электродвигателя должно быть получено разрешение от организации, выполняющей монтаж и ревизию двигателя, а также от организации, поводившей мон таж рабочего механизма.

Перед подачей на двигатель напряжения необходимо произвести внешний осмотр его, убрать посторонние предметы, проверить состояние подшипников и наличие масла в них, а также надежность заземления корпуса двигателя. Перед пуском следует провернуть ротор вручную или с помощью приспособления для проверки свободного вращения и смазки подшипников, проверить действие защитной и сигнальной аппаратуры и правильности присоединения выводов двигателя к сети.

Первое включение электродвигателя длится 1-2 с. определяется направление вращения и отсутствие задеваний и ненормальных явлений. При удовлетворительных результатах первого пуска осуществляется включение двигателя на более длительное время и опробывание работы электродвигателя на холостом ходу или с ненагруженным механизмом.

При этом необходимо проверять: — нагрев подшипников и обмоток активной стали; — вибрацию электрической машины; — отсутствие шума в двигателе; — величину тока холостого хода, напряжение и частоту вращения ротора; — работу системы охлаждения двигателя; — правильность работы смазки подшипников.

Продолжительность работы электродвигателя на холостом ходу или с ненагруженным механизмом составляет не менее 1 час.

Проверка работы электродвигателя под нагрузкой.

При удовлетворительных результатах проверки работы электродвигателя на холостом ходу он включается под нагрузку, обеспечиваемой технологическим оборудованием к моменту сдачи в эксплуатацию.

Объем проверок работы электродвигателя под нагрузкой аналогичен работе двигателя на холостом ходу или с ненагруженным механизмом. Дополнительно для электродвигателей с регулируемой частотой вращения определяются пределы регулирования.

leg.co.ua