Existem muitas causas para a vibração do motor, e elas também são muito complexas. Motores com mais de 8 polos não causam vibração devido a problemas de qualidade de fabricação. A vibração é comum em motores de 2 a 6 polos. A norma IEC 60034-2, desenvolvida pela Comissão Eletrotécnica Internacional (IEC), é uma norma para medição de vibração em motores rotativos. Esta norma especifica o método de medição e os critérios de avaliação para vibração do motor, incluindo valores-limite de vibração, instrumentos de medição e métodos de medição. Com base nesta norma, é possível determinar se a vibração do motor atende à norma.

Os danos da vibração do motor ao motor

A vibração gerada pelo motor encurtará a vida útil do isolamento do enrolamento e dos mancais, afetará a lubrificação normal dos mancais e a força da vibração fará com que a folga do isolamento se expanda, permitindo a entrada de poeira e umidade externas, resultando em redução da resistência do isolamento e aumento da corrente de fuga, podendo até mesmo causar acidentes, como a quebra do isolamento. Além disso, a vibração gerada pelo motor pode facilmente causar rachaduras nos tubos de água do resfriador e a abertura dos pontos de solda por vibração. Ao mesmo tempo, causará danos à máquina de carga, reduzirá a precisão da peça de trabalho, causará fadiga em todas as peças mecânicas que são vibradas e afrouxará ou quebrará os parafusos de ancoragem. O motor causará desgaste anormal das escovas de carvão e anéis coletores, e até mesmo incêndios graves nas escovas ocorrerão e queimarão o isolamento do anel coletor. O motor gerará muito ruído. Essa situação geralmente ocorre em motores CC.

Dez razões pelas quais os motores elétricos vibram

1. O rotor, o acoplador, o acoplamento e a roda motriz (roda do freio) estão desbalanceados.

2. Suportes de núcleo frouxos, chaves e pinos oblíquos soltos e fixação frouxa do rotor podem causar desequilíbrio nas peças rotativas.

3. O sistema de eixos da peça de articulação não está centralizado, a linha central não se sobrepõe e a centralização está incorreta. A principal causa dessa falha é o alinhamento incorreto e a instalação inadequada durante o processo de instalação.

4. As linhas centrais das peças de ligação são consistentes quando frias, mas após um período de funcionamento, as linhas centrais são destruídas devido à deformação do ponto de apoio do rotor, fundação, etc., resultando em vibração.

5. As engrenagens e acoplamentos conectados ao motor estão com defeito, as engrenagens não estão engrenando bem, os dentes das engrenagens estão muito desgastados, as rodas estão mal lubrificadas, os acoplamentos estão tortos ou desalinhados, o formato e o passo dos dentes do acoplamento da engrenagem estão incorretos, a folga é muito grande ou o desgaste é severo, tudo isso causará certas vibrações.

6. Defeitos na própria estrutura do motor, como munhão oval, eixo torto, folga muito grande ou muito pequena entre o eixo e o mancal, rigidez insuficiente do assento do mancal, placa de base, parte da fundação ou mesmo toda a fundação da instalação do motor.

7. Problemas de instalação: o motor e a placa de base não estão firmemente fixados, os parafusos da base estão soltos, o assento do rolamento e a placa de base estão soltos, etc.

8. Se a folga entre o eixo e o rolamento for muito grande ou muito pequena, isso não só causará vibração, mas também lubrificação e temperatura anormais do rolamento.

9. A carga acionada pelo motor transmite vibração, como a vibração do ventilador ou da bomba d'água acionada pelo motor, o que faz com que o motor vibre.

10. Fiação errada do estator do motor CA, curto-circuito do enrolamento do rotor do motor assíncrono enrolado, curto-circuito entre as espiras do enrolamento de excitação do motor síncrono, conexão errada da bobina de excitação do motor síncrono, barra do rotor quebrada do motor assíncrono de gaiola, deformação do núcleo do rotor causando entreferro irregular entre o estator e o rotor, levando a um fluxo magnético desbalanceado no entreferro e, portanto, vibração.

Causas de vibração e casos típicos

Existem três razões principais para a vibração: razões eletromagnéticas; razões mecânicas; e razões eletromecânicas mistas.

1. Razões eletromagnéticas

1. Fonte de alimentação: a tensão trifásica está desequilibrada e o motor trifásico funciona em uma fase ausente.

2. Estator: O núcleo do estator se torna elíptico, excêntrico e solto; o enrolamento do estator está quebrado, aterrado, em curto-circuito entre as voltas, conectado incorretamente e a corrente trifásica do estator está desequilibrada.

Por exemplo: antes da revisão do motor do ventilador selado na sala da caldeira, foi encontrado pó vermelho no núcleo do estator. Suspeitou-se que o núcleo do estator estivesse solto, mas isso não se enquadrava no escopo da revisão padrão, portanto, não foi resolvido. Após a revisão, o motor emitiu um som estridente durante o teste de funcionamento. A falha foi eliminada após a substituição de um estator.

3. Falha do rotor: O núcleo do rotor torna-se elíptico, excêntrico e solto. A barra da gaiola do rotor e o anel terminal estão soldados e abertos, a barra da gaiola do rotor está quebrada, o enrolamento está incorreto, o contato das escovas está ruim, etc.

Por exemplo: durante a operação do motor de serra sem dentes na seção de dormentes, constatou-se que a corrente do estator do motor oscilava para frente e para trás, e a vibração do motor aumentava gradualmente. De acordo com o fenômeno, concluiu-se que a barra da gaiola do rotor do motor poderia estar soldada e quebrada. Após a desmontagem do motor, constatou-se que havia 7 fraturas na barra da gaiola do rotor, sendo que as duas fraturas graves estavam completamente quebradas em ambos os lados e no anel final. Se não for detectado a tempo, pode ocorrer um acidente grave de queima do estator.

2. Razões mecânicas

1. O motor:

Rotor desbalanceado, eixo torto, anel deslizante deformado, entreferro irregular entre o estator e o rotor, centro magnético inconsistente entre o estator e o rotor, falha no rolamento, instalação inadequada da fundação, resistência mecânica insuficiente, ressonância, parafusos de ancoragem soltos, ventilador do motor danificado.

Caso típico: Após a substituição do mancal superior do motor da bomba de condensado, a vibração do motor aumentou e o rotor e o estator apresentaram leves sinais de varredura. Após uma inspeção cuidadosa, constatou-se que o rotor do motor foi levantado para a altura errada e que o centro magnético do rotor e do estator não estava alinhado. Após o reajuste da tampa do parafuso da cabeça de impulso, a falha de vibração do motor foi eliminada. Após a revisão do motor do guincho de linha cruzada, a vibração sempre foi grande e mostrou sinais de aumento gradual. Quando o motor caiu do gancho, constatou-se que a vibração do motor ainda era grande e havia uma grande corda axial. Após a desmontagem, constatou-se que o núcleo do rotor estava solto e o balanceamento do rotor também era problemático. Após a substituição do rotor sobressalente, a falha foi eliminada e o rotor original foi devolvido à fábrica para reparo.

2. Cooperação com acoplamento:

O acoplamento está danificado, o acoplamento está mal conectado, o acoplamento não está centralizado, a carga está mecanicamente desbalanceada e o sistema ressoa. O sistema de eixo da peça de articulação não está centralizado, a linha central não se sobrepõe e a centralização está incorreta. A principal razão para essa falha é a centralização inadequada e a instalação inadequada durante o processo de instalação. Há outra situação, ou seja, a linha central de algumas peças de articulação é consistente quando frias, mas após um período de funcionamento, a linha central é destruída devido à deformação do fulcro do rotor, fundação, etc., resultando em vibração.

Por exemplo:

a. A vibração do motor da bomba de circulação de água sempre foi intensa durante a operação. A inspeção do motor não apresentou problemas e tudo estava normal quando descarregado. A classe da bomba considerou que o motor estava funcionando normalmente. Por fim, descobriu-se que o centro de alinhamento do motor estava muito diferente. Após o realinhamento da classe da bomba, a vibração do motor foi eliminada.

b. Após a substituição da polia do ventilador de tiragem induzida da sala da caldeira, o motor gera vibração durante o teste de operação e a corrente trifásica do motor aumenta. Todos os circuitos e componentes elétricos são verificados e não há problemas. Por fim, verifica-se que a polia não está qualificada. Após a substituição, a vibração do motor é eliminada e a corrente trifásica do motor retorna ao normal.

3. Razões eletromecânicas mistas:

1. A vibração do motor é frequentemente causada por uma folga de ar irregular, o que causa tensão eletromagnética unilateral, que aumenta ainda mais a folga de ar. Esse efeito eletromecânico misto se manifesta como vibração do motor.

2. O movimento da corda axial do motor, devido à gravidade do próprio rotor ou ao nível de instalação e ao centro magnético incorreto, faz com que a tensão eletromagnética cause o movimento da corda axial do motor, aumentando a vibração do motor. Em casos graves, o eixo desgasta a raiz do rolamento, causando um rápido aumento da temperatura do rolamento.

3. As engrenagens e acoplamentos conectados ao motor estão com defeito. Essa falha se manifesta principalmente em engates ruins, desgaste severo dos dentes da engrenagem, lubrificação inadequada das rodas, acoplamentos tortos e desalinhados, formato e passo incorretos dos dentes do acoplamento da engrenagem, folga excessiva ou desgaste severo, o que causará certas vibrações.

4. Defeitos na própria estrutura do motor e problemas de instalação. Essa falha se manifesta principalmente como pescoço elíptico do eixo, eixo torto, folga muito grande ou muito pequena entre o eixo e o mancal, rigidez insuficiente do assento do mancal, placa de base, parte da fundação ou mesmo toda a fundação de instalação do motor, fixação frouxa entre o motor e a placa de base, parafusos de fixação frouxos, folga entre o assento do mancal e a placa de base, etc. Uma folga muito grande ou muito pequena entre o eixo e o mancal pode causar não apenas vibração, mas também lubrificação e temperatura anormais do mancal.

5. A carga acionada pelo motor conduz vibração.

Por exemplo: a vibração da turbina a vapor do gerador de turbina a vapor, a vibração do ventilador e da bomba d'água acionados pelo motor, fazendo com que o motor vibre.

Como encontrar a causa da vibração?

Para eliminar a vibração do motor, precisamos primeiro descobrir a causa da vibração. Somente encontrando a causa da vibração poderemos tomar medidas específicas para eliminá-la.

1. Antes de desligar o motor, use um medidor de vibração para verificar a vibração de cada peça. Para peças com alta vibração, teste os valores de vibração detalhadamente nas direções vertical, horizontal e axial. Se os parafusos de ancoragem ou os parafusos da tampa da extremidade do mancal estiverem soltos, eles podem ser apertados diretamente. Após o aperto, meça a magnitude da vibração para observar se ela é eliminada ou reduzida. Em segundo lugar, verifique se a tensão trifásica da fonte de alimentação está equilibrada e se o fusível trifásico está queimado. A operação monofásica do motor pode não apenas causar vibração, mas também fazer com que a temperatura do motor aumente rapidamente. Observe se o ponteiro do amperímetro oscila para frente e para trás. Quando o rotor está quebrado, a corrente oscila. Por fim, verifique se a corrente trifásica do motor está equilibrada. Se algum problema for encontrado, entre em contato com o operador a tempo de parar o motor para evitar queimá-lo.

2. Se a vibração do motor não for resolvida após o tratamento do fenômeno de superfície, continue desconectando a fonte de alimentação, afrouxe o acoplamento, separe a máquina de carga conectada ao motor e gire o motor sozinho. Se o motor em si não vibrar, significa que a fonte de vibração é causada pelo desalinhamento do acoplamento ou da máquina de carga. Se o motor vibrar, significa que há um problema com o próprio motor. Além disso, o método de desligamento pode ser usado para distinguir se a causa é elétrica ou mecânica. Quando a energia é desligada, o motor para de vibrar ou a vibração é reduzida imediatamente, o que significa que a causa é elétrica; caso contrário, é uma falha mecânica.

Solução de problemas

1. Inspeção de motivos elétricos:

Primeiro, determine se a resistência CC trifásica do estator está equilibrada. Se estiver desequilibrada, significa que há uma solda aberta na parte de soldagem da conexão do estator. Desconecte as fases do enrolamento para verificar. Além disso, verifique se há um curto-circuito entre as espiras do enrolamento. Se a falha for óbvia, observe as marcas de queimadura na superfície de isolamento ou use um instrumento para medir o enrolamento do estator. Após a confirmação do curto-circuito entre as espiras, o enrolamento do motor é desconectado novamente.

Por exemplo: motor de bomba d'água, o motor não só vibra violentamente durante a operação, como também apresenta alta temperatura nos mancais. O teste de reparo revelou que a resistência CC do motor não era adequada e que o enrolamento do estator do motor apresentava uma solda aberta. Após a detecção e eliminação da falha, o motor funcionou normalmente.

2. Reparo por motivos mecânicos:

Verifique se a folga de ar está uniforme. Se o valor medido exceder o padrão, reajuste a folga de ar. Verifique os rolamentos e meça a folga do rolamento. Se não for qualificado, substitua os rolamentos por novos. Verifique a deformação e a folga do núcleo de ferro. O núcleo de ferro solto pode ser colado e preenchido com cola de resina epóxi. Verifique o eixo, solde novamente o eixo dobrado ou endireite-o diretamente e, em seguida, faça um teste de balanceamento no rotor. Durante o teste de funcionamento após a revisão do motor do ventilador, o motor não só vibrou violentamente, como também a temperatura do rolamento excedeu o padrão. Após vários dias de processamento contínuo, a falha ainda não foi resolvida. Ao ajudar a lidar com isso, os membros da minha equipe descobriram que a folga de ar do motor era muito grande e o nível do assento do rolamento não era qualificado. Após a causa da falha ser encontrada, as folgas de cada peça foram reajustadas e o motor foi testado com sucesso uma vez.

3. Verifique a parte mecânica da carga:

A causa da falha foi a peça de conexão. Neste momento, é necessário verificar o nível da fundação do motor, a inclinação, a resistência, se o alinhamento central está correto, se o acoplamento está danificado e se o enrolamento de extensão do eixo do motor atende aos requisitos.

Etapas para lidar com a vibração do motor

1. Desconecte o motor da carga, teste o motor sem carga e verifique o valor da vibração.

2. Verifique o valor de vibração do pé do motor de acordo com a norma IEC 60034-2.

3. Se apenas uma das vibrações de quatro pés ou dois pés diagonais exceder o padrão, afrouxe os chumbadores e a vibração será qualificada, indicando que a almofada do pé não é sólida e que os chumbadores fazem com que a base se deforme e vibre após o aperto. Coloque a almofada do pé firmemente, realinhe e aperte os chumbadores.

4. Aperte os quatro parafusos de ancoragem na base e o valor de vibração do motor ainda excederá o padrão. Neste momento, verifique se o acoplamento instalado na extensão do eixo está nivelado com o ressalto do eixo. Caso contrário, a força de excitação gerada pela chaveta extra na extensão do eixo fará com que a vibração horizontal do motor exceda o padrão. Nesse caso, o valor de vibração não excederá muito, e o valor de vibração pode frequentemente diminuir após o acoplamento com o host, portanto, o usuário deve ser persuadido a usá-lo.

5. Se a vibração do motor não exceder o padrão durante o teste sem carga, mas exceder o padrão sob carga, há dois motivos: um é que o desvio de alinhamento é grande; o outro é que o desequilíbrio residual das partes rotativas (rotor) do motor principal e o desequilíbrio residual do rotor do motor se sobrepõem em fase. Após o acoplamento, o desequilíbrio residual de todo o sistema de eixo na mesma posição é grande, e a força de excitação gerada é grande, causando vibração. Nesse momento, o acoplamento pode ser desengatado, e qualquer um dos dois acoplamentos pode ser girado 180° e, em seguida, acoplado para teste, e a vibração diminuirá.

6. A velocidade de vibração (intensidade) não excede o padrão, mas a aceleração da vibração excede o padrão, e o rolamento só pode ser substituído.

7. O rotor do motor bipolar de alta potência apresenta baixa rigidez. Se não for utilizado por um longo período, o rotor se deformará e poderá vibrar ao ser girado novamente. Isso se deve ao armazenamento inadequado do motor. Em circunstâncias normais, o motor bipolar é armazenado durante o armazenamento. O motor deve ser girado a cada 15 dias, e cada giro deve ser girado pelo menos 8 vezes.

8. A vibração do motor do mancal deslizante está relacionada à qualidade da montagem do mancal. Verifique se o mancal possui pontos altos, se a entrada de óleo do mancal é suficiente, se a força de aperto do mancal, a folga do mancal e a linha central magnética estão corretas.

9. Em geral, a causa da vibração do motor pode ser facilmente avaliada a partir dos valores de vibração em três direções. Se a vibração horizontal for grande, o rotor está desbalanceado; se a vibração vertical for grande, a fundação da instalação é irregular e de má qualidade; se a vibração axial for grande, a qualidade do conjunto de rolamentos é ruim. Este é apenas um julgamento simples. É necessário considerar a causa real da vibração com base nas condições do local e nos fatores mencionados acima.

10. Após o balanceamento dinâmico do rotor, o desbalanceamento residual do rotor se solidifica no rotor e não se altera. A vibração do motor em si não se altera com a mudança de local e condições de trabalho. O problema de vibração pode ser facilmente resolvido no local do usuário. Em geral, não é necessário realizar o balanceamento dinâmico do motor durante o reparo. Exceto em casos extremamente especiais, como fundação flexível, deformação do rotor, etc., é necessário o balanceamento dinâmico no local ou o retorno à fábrica para processamento.

Equipamentos eletromecânicos magnéticos permanentes Co. da Anhui Mingteng, Ltd.https://www.mingtengmotor.com/) tecnologia de produção e capacidades de garantia de qualidade

Tecnologia de produção

1. Nossa empresa tem um diâmetro de giro máximo de 4 m, altura de 3,2 metros e abaixo do torno vertical CNC, usado principalmente para processamento de base de motor, a fim de garantir a concentricidade da base, todo o processamento da base do motor é equipado com ferramentas de processamento correspondentes, o motor de baixa tensão adota a tecnologia de processamento de "queda de uma faca".

Os forjados de eixo geralmente utilizam forjados de aço de liga 35CrMo, 42CrMo e 45CrMo, e cada lote de eixos atende aos requisitos das "Condições Técnicas para Eixos Forjados" para ensaios de tração, impacto, dureza e outros ensaios. Os rolamentos podem ser selecionados de acordo com as necessidades da SKF, NSK e outros rolamentos importados.

2. O material magnético permanente do rotor do motor de ímã permanente da nossa empresa utiliza NdFeB sinterizado de alta energia magnética e alta coercividade interna. Os graus convencionais são N38SH, N38UH, N40UH, N42UH, etc., e a temperatura máxima de trabalho não é inferior a 150 °C. Projetamos ferramentas e guias profissionais para a montagem de aço magnético e analisamos qualitativamente a polaridade do ímã montado por meios razoáveis, de modo que o valor relativo do fluxo magnético de cada slot magnético seja próximo, o que garante a simetria do circuito magnético e a qualidade do conjunto de aço magnético.

3. A lâmina de puncionamento do rotor adota materiais de puncionamento de alta especificação, como 50W470, 50W270, 35W270, etc., o núcleo do estator da bobina de formação adota o processo de puncionamento de calha tangencial, e a lâmina de puncionamento do rotor adota o processo de puncionamento da matriz dupla para garantir a consistência do produto.

4. Nossa empresa adota uma ferramenta de elevação especial de projeto próprio no processo de prensagem externa do estator, que pode levantar com segurança e suavidade o estator de pressão externa compacto para a base da máquina; Na montagem do estator e do rotor, a máquina de montagem do motor de ímã permanente é projetada e comissionada por ela mesma, o que evita danos ao ímã e ao rolamento devido à sucção do ímã e ao rotor devido à sucção do ímã durante a montagem.

Capacidade de garantia de qualidade

1. Nosso centro de testes pode realizar testes de desempenho completo de motores de ímã permanente de 10 kV com nível de tensão de 8000 kW. O sistema de teste adota controle computadorizado e modo de feedback de energia, sendo atualmente um sistema de teste com tecnologia de ponta e forte competência na indústria de motores síncronos de ímã permanente ultraeficientes na China.

2. Estabelecemos um sistema de gestão sólido e obtivemos a certificação do sistema de gestão da qualidade ISO 9001 e a certificação do sistema de gestão ambiental ISO 14001. A gestão da qualidade prioriza a melhoria contínua dos processos, reduz conexões desnecessárias, aumenta a capacidade de controlar cinco fatores, como "homem, máquina, material, método e ambiente", e deve garantir que "as pessoas façam o melhor uso de seus talentos, aproveitem ao máximo suas oportunidades, aproveitem ao máximo seus materiais, aproveitem ao máximo suas habilidades e aproveitem ao máximo seu ambiente".

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