Lỗi động cơ là gì? Chẩn đoán động cơ điện • Máy cân bằng di động, máy phân tích độ rung "Balanset" để cân bằng động máy nghiền, quạt, máy nghiền, máy khoan trên máy gặt đập liên hợp, trục, máy ly tâm, tua bin và nhiều loại rôto khác Lỗi động cơ là gì? Chẩn đoán động cơ điện • Máy cân bằng di động, máy phân tích độ rung "Balanset" để cân bằng động máy nghiền, quạt, máy nghiền, máy khoan trên máy gặt đập liên hợp, trục, máy ly tâm, tua bin và nhiều loại rôto khác

Lỗi động cơ là gì? Chẩn đoán động cơ điện

Được xuất bản bởi admin trên

Hiểu về các lỗi của động cơ điện

Định nghĩa: Khuyết tật vận động là gì?

Lỗi động cơ là các lỗi và hư hỏng trong động cơ điện bao gồm các vấn đề về cơ khí (hỏng ổ trục, tiếp xúc rotor với stato, vấn đề về trục), các vấn đề về điện từ (thanh rotor bị gãy, hỏng cuộn dây stato, khe hở không khí không đều) và các vấn đề cơ điện kết hợp. Những khiếm khuyết này tạo ra đặc điểm rung động và các chữ ký điện có thể được phát hiện thông qua vibration analysis, phân tích dấu hiệu dòng điện động cơ (MCSA) và hình ảnh nhiệt.

Động cơ điện là một trong những loại máy móc phổ biến nhất trong các cơ sở công nghiệp, và sự cố của chúng gây ra thời gian ngừng hoạt động ngoài dự kiến đáng kể và chi phí bảo trì. Việc hiểu rõ các chế độ lỗi cụ thể của động cơ và các kỹ thuật chẩn đoán cho phép phát hiện sớm và bảo trì theo kế hoạch, ngăn ngừa các sự cố nghiêm trọng và tối ưu hóa độ tin cậy của động cơ.

Các loại khuyết tật động cơ

1. Lỗi cơ học (Chung cho tất cả các máy móc quay)

  • Mất cân bằng: Sự bất đối xứng khối lượng rotor, độ rung 1×
  • Hỏng vòng bi: Lỗi động cơ phổ biến nhất (~50% lỗi động cơ)
  • Sự không thẳng hàng: Khớp nối động cơ với tải không thẳng hàng, rung động 2 lần
  • Độ lỏng cơ học: Các bộ phận lắp ráp lỏng lẻo, chuông cuối hoặc rôto
  • Các vấn đề về trục: Trục cong hoặc nứt

2. Lỗi điện từ (Cụ thể của động cơ)

Lỗi điện của rotor

  • Thanh rotor bị hỏng: Thanh dẫn điện bị gãy trong rôto lồng sóc (10-15% động cơ bị hỏng)
  • Vòng cuối bị nứt: Các vết nứt ở vòng ngắn mạch nối các thanh rôto
  • Độ xốp của rotor: Các lỗ rỗng trong rôto đúc ảnh hưởng đến tính chất điện
  • Mối nối chịu lực cao: Kết nối kém giữa thanh và vòng cuối

Lỗi điện của stato

  • Lỗi cuộn dây: Hỏng cách điện, đoản mạch vòng, lỗi pha-pha (30-40% lỗi động cơ)
  • Lỗi tiếp đất: Lỗi cách điện cuộn dây ở khung
  • Hư hỏng cuộn dây: Suy thoái nhiệt, hư hỏng cơ học, ô nhiễm

Các vấn đề về khe hở không khí

  • Rotor lệch tâm: Khe hở không đồng đều do sản xuất hoặc do hao mòn
  • Chà xát: Tiếp xúc giữa rotor và stato do ổ trục bị hỏng hoặc không thẳng hàng
  • Lực kéo từ tính: Lực từ không cân bằng do sự bất đối xứng khe hở không khí

3. Các lỗi cơ điện kết hợp

  • Các vấn đề về nhiệt: Quá nhiệt do quá tải, thông gió kém hoặc sự cố điện
  • Các vấn đề về thông gió: Quạt làm mát bị chặn hoặc bị hỏng
  • Sự kết hợp giữa điện và cơ: Sự cố điện gây ra rung động cơ học và ngược lại

Dấu hiệu rung động của khuyết tật động cơ

Thanh rotor bị hỏng

Một trong những khiếm khuyết quan trọng nhất của động cơ:

  • Tính thường xuyên: Dải bên xung quanh tốc độ chạy ở khoảng cách ±(tần số trượt)
  • Mẫu: 1× ± fs, trong đó fs = tần số trượt (thường là 1-3 Hz đối với động cơ 60 Hz)
  • Điều chế biên độ: Dòng điện và mô-men xoắn dao động ở tần số trượt 2 lần
  • Phụ thuộc tải: Dải bên nổi bật hơn khi chịu tải
  • Tiến trình: Biên độ tăng khi có nhiều thanh bị vỡ

Các vấn đề về stato

  • Tính thường xuyên: Tần số dòng 2× (120 Hz cho động cơ 60 Hz, 100 Hz cho động cơ 50 Hz)
  • Gây ra: Sự bất đối xứng lực từ từ các lỗi cuộn dây
  • Thêm vào: Có thể thấy sóng hài của tần số đường dây
  • Tiếng ồn điện từ: Tiếng ù có thể nghe được ở tần số đường truyền gấp 2 lần

Rotor lệch tâm (Biến thể khe hở không khí)

  • Tần số: Tần số cực đi qua và sóng hài của nó
  • Mẫu: (Số cực × tốc độ chạy) ± tốc độ chạy
  • Mất cân bằng từ tính: Tạo ra rung động hướng tâm ngay cả khi cân bằng về mặt cơ học
  • Hiệu ứng kết hợp: Cả cơ học (độ lệch tâm) và điện từ (từ trở thay đổi)

Phương pháp phát hiện

Phân tích rung động

  • FFT chuẩn: Xác định các khuyết tật cơ học và tần số điện từ
  • Phân tích dải bên: Quan trọng để phát hiện các vấn đề về thanh rôto và khe hở không khí
  • Tần số vòng bi: Phân tích phong bì để phát hiện lỗi ổ trục
  • Xu hướng: Theo dõi biên độ theo thời gian để phát hiện các lỗi đang phát triển

Phân tích chữ ký dòng điện động cơ (MCSA)

  • Phân tích phổ tần số dòng điện động cơ
  • Phát hiện lỗi điện mà không cần cảm biến rung
  • Đặc biệt hiệu quả đối với lỗi thanh rôto và cuộn dây stato
  • Có thể thực hiện trực tuyến mà không làm gián đoạn hoạt động
  • Bổ sung phân tích rung động

Hình ảnh nhiệt

  • Camera hồng ngoại phát hiện điểm nóng
  • Các lỗi uốn lượn cho thấy hiện tượng nóng cục bộ
  • Các tắc nghẽn thông gió có thể nhìn thấy như các khu vực nóng
  • Các vấn đề về ổ trục cho thấy nhiệt độ ổ trục tăng cao
  • Điều kiện quá tải cho thấy nhiệt độ chung tăng

Kiểm tra điện

  • Điện trở cách điện: Kiểm tra Megohmmeter cho thấy sự suy giảm của cuộn dây
  • Chỉ số phân cực: Chỉ ra tình trạng cách điện
  • Kiểm tra Hipot: Xác minh tính toàn vẹn của lớp cách điện dưới điện áp cao
  • Số dư hiện tại: Đo dòng điện ở mỗi pha (sự mất cân bằng cho thấy có vấn đề)

Thống kê về các lỗi động cơ phổ biến

Hiểu được tần suất tương đối giúp ưu tiên giám sát:

  • Hỏng hóc ổ trục: ~50% lỗi động cơ
  • Lỗi cuộn dây stato: ~30-35%
  • Lỗi rotor: ~10-15%
  • External Factors: ~5% (ô nhiễm, môi trường, v.v.)

Chiến lược bảo trì phòng ngừa

Giám sát tình trạng

  • Khảo sát rung động hàng quý hoặc hàng tháng
  • Theo dõi liên tục các động cơ quan trọng
  • Khảo sát hình ảnh nhiệt (hàng năm hoặc nửa năm một lần)
  • Phân tích dòng điện động cơ (định kỳ hoặc liên tục)
  • Xu hướng tất cả các thông số để phát hiện sớm những thay đổi

Bảo trì thường xuyên

  • Bôi trơn: Bôi trơn lại vòng bi theo lịch trình (thường là 6-12 tháng)
  • Vệ sinh: Loại bỏ bụi và mảnh vụn khỏi đường dẫn làm mát
  • Thắt chặt: Kiểm tra bu lông lắp, kết nối đầu cuối
  • Điều tra: Kiểm tra trực quan để phát hiện hư hỏng, quá nhiệt, nhiễm bẩn
  • Kiểm tra: Kiểm tra điện trở cách điện định kỳ

Cân bằng và Căn chỉnh

  • Duy trì tốt cân bằng chất lượng để giảm thiểu tải trọng chịu lực
  • Precision căn chỉnh trục để điều khiển thiết bị
  • Kiểm tra sự liên kết định kỳ (hàng năm hoặc sau khi bảo trì)

Phân tích nguyên nhân gốc rễ

Khi xảy ra sự cố động cơ, hãy xác định nguyên nhân gốc rễ để ngăn ngừa sự cố tái diễn:

Hỏng vòng bi

  • Khảo sát: Mức độ bôi trơn đầy đủ, nguồn gây ô nhiễm, sự liên kết, mức độ rung động
  • Nguyên nhân phổ biến: Bôi quá nhiều mỡ, loại mỡ không phù hợp, sai vị trí, rung động quá mức

Sự cố điện

  • Khảo sát: Điều kiện vận hành, chất lượng điện áp, chu kỳ hoạt động, khả năng làm mát
  • Nguyên nhân phổ biến: Quá tải, mất cân bằng điện áp, một pha, làm mát bị chặn

Lỗi cơ học

  • Khảo sát: Đặc tính tải, chất lượng lắp đặt, môi trường vận hành
  • Nguyên nhân phổ biến: Tải trọng va đập, sai lệch, lắp đặt kém, môi trường bị ô nhiễm

Ứng dụng và Tiêu chuẩn Công nghiệp

  • NEMA MG-1: Tiêu chuẩn hiệu suất và thử nghiệm động cơ
  • Tiêu chuẩn IEC 60034: Tiêu chuẩn động cơ quốc tế bao gồm giới hạn rung động
  • IEEE 43: Tiêu chuẩn thử nghiệm cách điện
  • Tiêu chuẩn ISO 20816: Tiêu chuẩn về độ rung động của động cơ điện

Lỗi động cơ điện chiếm một tỷ lệ đáng kể trong các sự cố thiết bị công nghiệp. Việc hiểu rõ các dấu hiệu đặc trưng của lỗi cơ, điện và điện từ, kết hợp với việc giám sát tình trạng toàn diện bằng phân tích rung động, phân tích dòng điện và hình ảnh nhiệt, cho phép phát hiện lỗi sớm và đưa ra các chiến lược bảo trì dự đoán, tối đa hóa độ tin cậy của động cơ và giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động ngoài kế hoạch.

← Quay lại Mục lục chính

Categories:
WhatsApp