Ремонт Электродвигателей. Определение И Устранение Причин Вибрации Электродвигателя

ОПРЕДЕЛЕНИЕ И УСТРАНЕНИЕ ПРИЧИН ВИБРАЦИИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Ремонт электродвигателей постоянного и переменного тока, ремонт асинхронных электродвигателей, балансировка ротора

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» вибрация подшипников электродвигателей не должна превышать:

Скорость вращения, об/мин    3000    1 500    1 000    750 и ниже
Вибрация, мм                            0,05      0,10      0,13        0,16

Вибрация, превышающая норму, должна быть устра­нена. Но для этого нужно знать ее причину.

• Причинами вибрации, которые условно разделяются на две группы, могут быть следующие.

Для  первой  группы  можно  выделить  следующие  причины:

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.

Ко второй  группе причин  можно  отнести:

1. Небаланс ротора электродвигателя.
2. Образование трещин и обрыв стержней короткозамкнутой 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 руку 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 рука 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. 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 резины. Полумуфты, имеющие несо­осность отверстий  также должны быть заменены.