Измерение вибрации электродвигателей

Высокий уровень вибрации вызывает снижение надежности электродвигателя, в первую очередь его подшипников. Ударные и толчковые нагрузки от вибрирующего ротора передаются подшипникам скольжения, разрушая масляную пленку и вызывая расплавление баббита, в котором может появиться трещины и сколы. Подшипники качения разрушаются от быстроразвивающейся усталости металла, в результате которой появляются выбоины и трещины на их рабочих поверхностях или разрываются сепараторы. Под воздействием повышенной вибрации быстрее изнашивается изоляция обмоток электродвигателя, может наступить излом или изгиб вала, от вала может оторваться бочка ротора, в торцовой крышке и станине статора могут появиться трещины, возникнуть повреждения фундамента и опорной рамы.

Очевидна необходимость устранения сверхнормативной вибрации электродвигателя, устранив ее причины, которые можно подразделить на две группы. К первой относятся дефекты, касающиеся сборки агрегата в целом или приводного механизма (ошибки в центровке электродвигателя с механизмом, повреждения соединительной муфты, дисбаланс ротора или дефект подшипников приводного механизма, дефекты рамы и фундамента). Ко второй группе относятся дефекты собственно двигателя (дисбаланс ротора электродвигателя, отрыв от вала бочки ротора, обрыв стержней или образование трещин короткозамкнутой обмотки ротора, излом или изгиб вала ротора, излишний зазор в подшипниках скольжения, дефекты подшипников качения или недостаточное крепление отдельных деталей электродвигателя).

Для недопущения возникновения и преждевременного износа двигателя необходимо постоянно проводить замеры уровня вибрации. Измеряемыми параметрами являются виброскорость (или частота вибрации, измеряемая в мм/с) и виброперемещение (или амплитуда вибрации, измеряемая в мкм).

Измерения производятся в контрольных точках в трех плоскостях, расположенных взаимно перпендикулярно друг к другу и проходящих через ось вращения ротора. Среднеквадратическое значение виброскорости в выбранных точках (при высоте оси вращения 225мм) не должно быть больше 2,8 мм/с при рабочем числе оборотов от 600 до 1800 об/мин и не больше 4,5 мм/с при работе в диапазоне от 1800 до 6000 об/мин.

Всего таких вибрационных групп или классов насчитывается восемь.

Особое значение имеет измерения вибрации подшипников, которые производятся при номинальном значении частоты и напряжения в электросети. Допустимые значения вибрации каждого подшипника не должны превышать 30 мкм при частоте вращения электродвигателя до 3000 об/мин, 60 мкм при частоте вращения 1500 об/мин, 80 мкм – до 1000 об/мин, и 90 – до 750 об/мин.

Существует два способа измерения уровня вибрации электродвигателя. Контактный способ осуществляется при помощи пьезоэлектрических датчиков (акселерометров) которые устанавливаются на корпусе объекта, например подшипника. Бесконтактный способ предназначен для контроля вибрации ротора методами открытого резонатора (при помощи вихретоковых датчиков) или методом ультразвуковой фазометрии. Результаты вибрационных измерений заносятся в протокол стандартной формы.