Разбиране на дефектите на електрическите двигатели

Преносим балансьор, вибрационен анализатор

Устройства

Преносим балансьор и виброанализатор Balanset-1A

Части

Оптичен сензор (лазерен тахометър)

Пълен комплект за вибрационна диагностика и балансиране от Vibromera, включващ четири вибрационни сензора с кабели, модул за сигнален интерфейс, лазерен тахометър с магнитна стойка, цифрова везна, USB кабел и куфар за носене. Системата е предназначена за балансиране на ротори и наблюдение на състоянието на промишлено оборудване.

Устройства

Магнитна стойка с размер 60 kgf

Части

Динамичен балансьор "Balanset-1A" OEM

Определение: Какво представляват двигателните дефекти?

Дефекти на двигателя са повреди и аварии в електродвигателите, включително механични проблеми (повреди на лагери, контакт между ротора и статора, проблеми с вала), електромагнитни проблеми (счупени роторни пръти, повреди на статорните намотки, неравности във въздушните междини) и комбинирани електромеханични проблеми. Тези дефекти създават характерни... вибрация и електрически сигнатури, които могат да бъдат открити чрез анализ на вибрациите, анализ на токовите характеристики на двигателя (MCSA) и термографско изображение.

Електродвигателите са сред най-разпространените машини в промишлените съоръжения, а техните повреди са причина за значителни непланирани престои и разходи за поддръжка. Разбирането на специфичните за двигателя видове дефекти и диагностичните техники позволява ранно откриване и планирана поддръжка, предотвратяване на катастрофални повреди и оптимизиране на надеждността на двигателя.

Категории двигателни дефекти

1. Механични дефекти (общи за всички въртящи се машини)

Дисбаланс: Асиметрия на масата на ротора, 1× вибрация
Появи на повреди в лагерите: Най-често срещан дефект на двигателя (~50% повреди на двигателя)
Несъответствие: Несъосност на съединителя мотор-товар, 2× вибрация
Механична хлабавост: Разхлабен монтаж, крайни камбани или компоненти на ротора
Проблеми с вала: Огънати или напукани валове

2. Електромагнитни дефекти (специфични за двигателя)

Електрически дефекти на ротора

Счупени роторни пръти: Счупени проводящи пръти в ротори с къса клетка (10-15% повреди на двигатели)
Напукани крайни пръстени: Пукнатини в късосъединени пръстени, свързващи роторните пръти
Порьозност на ротора: Кухини в лятия ротор, влияещи върху електрическите свойства
Високосъпротивителни съединения: Лоши връзки между прътите и крайните пръстени

Електрически дефекти на статора

Появи на повреди в намотките: Пробив на изолацията, късо съединение между навивки, фазови повреди (30-40% на повреди в двигателя)
Заземителни повреди: Повреда на изолацията на намотките в рамката
Повреда на бобината: Термично разграждане, механични повреди, замърсяване

Проблеми с въздушните междини

Ексцентричен ротор: Неравномерна въздушна междина от производството или износването
Триене: Контакт между ротора и статора поради повреда на лагера или несъосност
Магнитно привличане: Небалансирани магнитни сили от асиметрията на въздушната междина

3. Комбинирани електромеханични дефекти

Термични проблеми: Прегряване от претоварване, лоша вентилация или електрически повреди
Проблеми с вентилацията: Блокирани или повредени охлаждащи вентилатори
Свързване между електрическо и механично: Електрически повреди, причиняващи механични вибрации и обратно

Вибрационни сигнатури на дефекти на двигателя

Счупени роторни пръти

Един от най-важните дефекти, специфични за двигателя:

Честота: Странични ленти около скоростта на движение при разстояние ±(честота на хлъзгане)
Модел: 1× ± fs, където fs = честота на хлъзгане (обикновено 1-3 Hz за двигатели с 60 Hz)
Амплитудна модулация: Токът и въртящият момент се колебаят с честота на 2× хлъзгане
Зависимост от натоварването: Страничните ленти са по-забележими под товар
Прогресия: Амплитудата се увеличава с по-голямо счупване на пръти

Проблеми със статора

Честота: 2× мрежова честота (120 Hz за 60 Hz двигатели, 100 Hz за 50 Hz)
Причина: Асиметрия на магнитната сила от дефекти в намотките
Допълнително: Може да се видят хармоници на мрежовата честота
Електромагнитен шум: Чуемо бръмчене при 2× линейна честота

Ексцентричен ротор (вариация на въздушната междина)

Честоти: Честота на преминаване на полюса и нейните хармоници
Модел: (Брой полюси × скорост на движение) ± скорост на движение
Магнитен дисбаланс: Създава радиални вибрации, дори когато е механично балансиран
Комбиниран ефект: Както механични (ексцентричност), така и електромагнитни (променливо съпротивление)

Методи за откриване

Анализ на вибрациите

Стандартно бързо преобразуване на Фур'е: Идентифицира механични дефекти и електромагнитни честоти
Анализ на страничната лента: От решаващо значение за откриване на проблеми с роторните пръти и въздушната междина
Честоти на лагерите: Анализ на обвивката за откриване на дефекти в лагерите
Тенденции: Проследяване на амплитудите във времето за откриване на развиващи се разломи

Анализ на сигнатурата на тока на двигателя (MCSA)

Анализирайте честотния спектър на тока на двигателя
Открива електрически повреди без вибрационни сензори
Особено ефективен при повреди на роторните пръти и статорните намотки
Може да се направи онлайн, без да се нарушава работата
Допълва вибрационния анализ

Термографско изображение

Инфрачервените камери откриват горещи точки
Повредите в намотките показват локализирано нагряване
Блокажи на вентилацията, видими като горещи зони
Проблеми с лагерите показват повишена температура на лагерите
Условията на претоварване показват общо повишаване на температурата

Електрически тестове

Изолационно съпротивление: Изпитването с мегаомметър разкрива влошаване на намотките
Индекс на поляризация: Показва състоянието на изолацията
Тестване на хипопотенциални връзки: Проверява целостта на изолацията под високо напрежение
Текущ баланс: Измерете тока във всяка фаза (дисбалансът показва проблеми)

Статистика за често срещани повреди на двигатели

Разбирането на относителните честоти помага за приоритизиране на мониторинга:

Появи на повреди в лагерите: ~50% повреди на двигателя
Появи на повреди в намотките на статора: ~30-35%
Дефекти на ротора: ~10-15%
Външни фактори: ~5% (замърсяване, околна среда и др.)

Стратегии за превантивна поддръжка

Мониторинг на състоянието

Тримесечни или месечни вибрационни проучвания
Непрекъснато наблюдение на критични двигатели
Термовизионни изследвания (годишно или полугодишно)
Анализ на тока на двигателя (периодичен или непрекъснат)
Тенденции по всички параметри за ранно откриване на промени

Рутинна поддръжка

Смазване: Смазвайте лагерите по график (обикновено на всеки 6-12 месеца)
Почистване: Отстранете праха и отломките от охлаждащите канали
Затягане: Проверете монтажните болтове, клемните връзки
Инспекция: Визуална проверка за повреди, прегряване, замърсяване
Тестване: Периодично изпитване на изолационното съпротивление

Балансиране и подравняване

Поддържайте добро балансирано качество за минимизиране на натоварването на лагерите
Прецизност центровка на вала към задвижвано оборудване
Проверявайте подравняването периодично (годишно или след поддръжка)

Анализ на първопричините

Когато възникнат повреди на двигателя, идентифицирайте първопричините, за да предотвратите повторно възникване:

Появи на повреди в лагерите

Проучете: Адекватност на смазването, източници на замърсяване, подравняване, нива на вибрации
Чести причини: Прекомерно смазване, грешен вид грес, неправилно подравняване, прекомерна вибрация

Електрически повреди

Проучете: Работни условия, качество на напрежението, работен цикъл, адекватност на охлаждането
Чести причини: Претоварване, дисбаланс на напрежението, еднофазност, блокирано охлаждане

Механични повреди

Проучете: Характеристики на натоварването, качество на монтажа, работна среда
Чести причини: Ударни натоварвания, несъосност, лош монтаж, замърсена среда

Приложения и стандарти в индустрията

NEMA MG-1: Стандарти за производителност и тестване на двигателя
IEC 60034: Международни стандарти за двигатели, включително ограничения за вибрации
IEEE 43: Стандарти за изпитване на изолация
ISO 20816: Критерии за интензивност на вибрациите за електрически двигатели

Дефектите на електродвигателите представляват значителна част от повреди в промишленото оборудване. Разбирането на отличителните признаци на механични, електрически и електромагнитни повреди, комбинирано с цялостно наблюдение на състоянието чрез вибрационен анализ, анализ на тока и термовизионно изображение, позволява ранно откриване на повреди и стратегии за прогнозна поддръжка, които увеличават максимално надеждността на двигателя и минимизират непланираните престои.

← Обратно към основния индекс

Какво представляват дефектите на двигателя? Диагностика на електрически двигатели

Публикувано от admin на октомври 31, 2025 октомври 31, 2025