В ДИАГНОСТИКЕ - www.vdiagnostike.ru

Добрый день коллеги!
Есть ли у кого-то опыт диагностики состояния электродвигателей при статическом эксцентриситете воздушного зазора.
Есть двигатель АКН-17-39-24 (асинхронный 3-фазный с фазным ротором, Р=800кВт) со статическим эксцентриситетом, грубо говоря с одной стороны ротора зазор 1,7мм с другой 2,5мм, то есть смещение ротора от цента на 0,4 мм. На опоре виброскорость достигает нескольких десятков мм/с.
Вопрос: насколько высока возможность что данное смещение (0,4мм) может вызвать такие сильные вибрации, и насколько высока вероятность что центровка ротора в статоре позволит снизить вибрацию до допустимых границ.
Прошу вас рассматривать данный двигатель в отрыве от сочлененных механизмов и проблем с фундаментом!

Т.е. у тебя при работе под нагрузкой практически вся вибрация в 100герцовке и её возможных гармониках?

Сила электромагнитного тяжения в воздушном зазоре, обратно квадратичная расстоянию (зазору). В твоём случае тяжение в сторону меньшего зазора, в два раза выше, чем в сторону максимального зазора. Соответственно чем больше разница зазора и больше крутящий момент (потребляемый ток) тем выше уровень 100герцовки.

По нормативам электриков, допускается неравномерность воздушного зазора асинхронников до 10%. В твоём случае статический эксцентриситет около 20%. По опыту, двигателя на 3000 об/мин начинает трясти уже при 5%, тихоходные менее капризны и статический эксцентриситет начинает заявлять о себе при 7-10% ( у тебя 20%!).

Проверить вклад эл.магнитных сил в общий уровень вибрации очень просто, нужно установить датчик в радиальном направлении в точку с наибольшей вибрацией замерить общий уровень при работе и сразу после отключения на выбеге. Или, ещё нагляднее, если есть функция разгон/выбег замерить ей общий уровень при отключении. Разница уровня вибрации при работе и на выбеге сразу после отключения и есть вклад эл. магнитных сил, в данном случае статического эксцентриситета воздушного зазора.

Этот двигатель вращается с частотой 245 оборотов.
После снятия напряжения наступает тишина и двигатель на выбеге вращается с очень маленькой (микроскопической) амплитудой.
При работе под нагрузкой перемещение вкладыша подшипника достигает нескольких миллиметров.
Я абсолютно согласен что статический эксцентриситет вносит большой вклад в данную проблему, но я сомневаюсь что он способен в одиночку раскачать так 10 тонный агрегат и что центровка решит все проблемы.
100 герцовка меньше чем 300 герц с гармониками оборотной, + гармоники пазов статора вплоть до 6й, а что бы отцентровать надо 10-12 часов а есть только одно окно для работ и надо либо центровать без гарантии либо просто сменить агрегат на холодный резерв а этот отправить на заводской гарантийный ремонт.

Олег, разница в уровнях вибрации под нагрузкой и на начале выбега и есть вклад эл.магнитных сил.

Конструктора закладывают запас по магнитному насыщению зубцовой зоны максимум 15% эксцентриситета воздушного зазора, у тебя 20%. Поэтому в твоём случае не просто статический эксцентриситет воздушного зазора, а ещё и с насыщением зубцовой зоны. Т.е. появляются ещё дополнительные эл.магнитные силы. В таком случае в спектре появляется куча гармоник 100герцовки и зубцовой частоты ротора с боковыми полосами, опять же, 100герцовки. Поэтому сложно понять откуда 300 Гц, толи сочетание выше перечисленных, толи искажение синусоиды напряжения (например от частотного преобразователя или чего-то ещё).
Ну и я уже раньше писал, что у эл.магнитных сил квадратичная зависимость от расстояния, плюс если со стороны меньшего зазора сила растёт квадратично, то со стороны максимального зазора она также квадратично уменьшается, что приводит уже к более чем квадратичной зависимости. Так что вполне возможно, что они раскачивают двигатель самостоятельно.

Мне сложно давать советы по ремонту или замене незнакомого мне двигателя.

При асиметрии зазора по горизонтали в двигателе с подшипником скольжения нарушается работа масляного клина, поэтому кроме
100-герцовки там присутствует масса других гармоник.

Насыщение зубцовой зоны есть - четкие частоты статического эксцентриситета с насыщением.
Нарушение масляного клина присутствуют - удары шейки об бабит такие что в спектрах с опоры что-то рассмотреть крайне сложно.
Меня так же беспокоит параллельный оси статора локальный волновой изгиб пакетов статора (высота волны порядка 5 мм) в районе максимального уровня магнитного поля (строил круговую диаграмму напряженности магнитного поля АД) этот уровень как раз более-менее в поперечном направление где и наблюдается максимальные амплитуды вибрации и полностью соответствует квадратической зависимости от зазора. Встречались ли кому-то подобные изгибы, насколько их можно считать критичными, какие механические дефекты вообще встречались?
В районе волнового дефекта так же четко слышны акустические шумы (как мне кажется 100Гц) в виде треска - мысль что уже и пакеты распушило.

Олег, большинство вибродиагностов не сталкивалось в своей практике даже с 10% неравномерности воздушного зазора. Т.к. электрики по умолчанию проверяют воздушный зазор и за 5% стараются не переваливать.

Кстати, хорошо что ты завёл разговор о изгибе статора. При таком состоянии воздушного зазора, особенно при относительно длинных роторе и статоре возможно механическое задевание ротора об статор с частотой 100 Гц, за счет прогиба ротора и деформации корпуса статора и статорного железа (если оно не запрессовано в корпус), а также, особенно если поработали какое-то время, есть вероятность разбития баббита на вкладышах (искажение геометрии, отслоение. растрескивание и выкрашивание баббита).
Если бы двигатель был с короткозамкнутым ротором, то при пуске, на пусковых токах, была бы вероятность разрушения клиньев в пазах статора из-за ударов и задира ротора об статор. С фазным ротором пуск помягче, возможно клинья в статоре и роторе целые.
При распушении статорного железа снижается 100герцовка, растут гармоники (200, 300, 400 Гц) и появляются т.н. интергармоники (150, 250, 350 Гц)

Вывод. Неизвестно что натворил дефект в двигателе. Может действительно не стоит рисковать, а заменить двигатель и спокойно разобраться с этим.

Надобно понимать, что коль есть ЯВНЫЙ дефект, то его и нужно устранять в первую очередь.А потом уже искать другой дефект, если нужного
результата нет.

Принято решение о замене двигателя и ремонте в условиях ремонтного предприятия. Посмотрим к чему приведет ремонт.

Ну и правильно!

Добрый день!
Двигатель прошел капитальный гарантийный ремонт в процессе которого было перерезано железо статора. Причиной было то что при сборке при предыдущем ремонте в одно место было по ошибке положено две шайбы которыми обеспечивают воздушный зазор между пакетами статора и при прессовке образовался волновой изгиб пакетов о котором я писал ранее, так же корпус статора был эллиптическим и его пришлось наваривать и протачивать (все это со слов ремонтной организации).
При сдаче из ремонта меня попросили снять характеристики вибрации на холостом ходу при установке двигателя на стапеле (надо сказать довольно хлипкая конструкция).
Такую же операцию я выполнял и до ремонта на том же стапеле.
До ремонта у двигателя было то же самое "поведение" что и при обследовании в условиях предприятия заказчика под номинальной нагрузкой.
В поперечном направлении двигатель ощутимо пинался как на предприятии так и на стапеле, в спектре на стапеле были, понятное дело, менее выраженные гармоники дефектов статора, но подобные тому что было под нагрузкой. Необходимость ремонта подтвердилась.
После ремонта была снята характеристика: в форме сигнала исчезли явные мощные удары, но теперь есть 100, 600 Гц с оборотками, а в половине замеров еще и 200, 300, 1200Гц. У 100ки в некоторых случаях уровень гармоники выше 0,1 мм/с.
Возникают мысли что из-за стапеля двигатель все время не идеально отцентрован.
Беспокоит что общий уровень виброскорости на стапеле сейчас несколько выше чем был до ремонта.

Добрый день. Прошу консультации.
Есть четыре электродвигателя (2 – 7,5 МВт, 2 – 9 МВт) производства SIEMENS.
Наблюдаются проблемы с вибрацией (нестационарные показания, уровни) приводного подшипника в осевом направлении, а также с его температурой. Рост температуры вероятно связан с процессами старения смазки, периодически проводится ее замена. Проблемы наблюдаются на всех электродвигателях, но наиболее остро она стоит на одном (9 МВт). Конструктивно узел это сферический, двухрядный подшипник на закрепительной втулке. Всегда наблюдаем рост вибрации и последующее снижение после запуска. Смонтировано все по технологии производителя (гидрогайкой), зазоры выставлены допустимые. Проводились измерения в расцепленном от редуктора состоянии, в целом картина сохраняется.
В спектре виброскорости (приложен), превалирует шестая оборотная частота, да и в целом гармонический ряд оборотных. Прошу консультации на тему происхождения 6 оборотной. Проведено работ довольно много, но причину пока выяснить не можем.
Отдельно скажу, что удвоенную частоту сети проверял замером на выбеге.

Здравствуйте уважаемые господа вибродиагносты! Очень нужна Ваша помощь! Столкнулся с электродвигателями ДАЗО4-560ХК-10У1. При обследовании выявил дефект на частоте 58Гц которая совпадает с частотой внешнего кольца подшипника №32330.Со стороны вентилятора обдува т.е. подшипника №1 установлены 2 подшипника: 1-32330, 2-330; со стороны полумуфты т.е. подшипник №2 1-32330. При проведении ремонта решил присутствовать сам. И вот при снятии подшипниковых щитов замечаю интересное со стороны подшипника №1: подшипник 330 садится туго в подшипниковый щит, а подшипник 32330 с зазором т.е. как бы болтается, ни скольжением и уж тем более натягом не пахнет . При осмотре щита, точнее посадочного места не натиров ни проворота не обнаружено. Никакой информации по этим двигателям найти не смог кроме очень интересной и смешной легенды что при разрушении одного подшипника ротор падает на второй . По моим предположениям я хотел расточить подшипниковый щит и завтулить под размер подшипников (диаметры у них одинаковые 320 мм) по скользящей посадке. Недавно точно такой же двигатель вышел из строя и я решил провести его осмотр для определения причины выхода из строя оказалось чисто по электрочасти (сгорел). И при осмотре подшипниковых щитов выявил то же самое что и в первом случае. Не могу понять что это за конструкция такая и как должно быть? Может кто сталкивался?

По всей видимости в узле со спаренными подшипниками перепутаны места установки шарикового и роликового.Может не перепутаны, а сборка в "перепутанном" варианте проще.
Аналогия такого опорно-упорного узла - турбовоздуходувки ТВ.Там наружное кольцо шарикоподшипника вообще "висит" в воздухе.

Да, кто то напутал.
Роликовый должен сидеть по скользящей, а шариковый с зазором по наружному кольцу около 1 мм. Шариковый несёт только осевую нагрузку и "отключен" от радиальной!
На посадочном месте в щите, на ощупь, приличная "ступенька".
Рисунок плохенький, но зазор по посадке в щит у шарикового видно.
При такой схеме расположения подшипников, никаких проблем с монтажом не должно быть. Сначала на вал садится на горячую шариковый подшипник, затем внутренняя обойма роликового. Наружная обойма ролика прессуется в щит на своё место. Затем щит монтируется на двигатель, сначала центруясь на шариковом, а потом легко и непринуждённо одеваясь на внутреннюю роликового.

Согласен.Думать было некогда.

Ну и где СПАСИБО?От Romana.

Очень признателен за информацию!!! Сразу стало понятно что проблема в увеличенных зазорах подшипника 32330 что было выявлено пластинчатым щупом при первом осмотре.

Проблема в том, что подшипники стоят не на своих местах!

Эх такая легенда электриков потерпела фиаско! А я уж хотел связаться с заводом чтоб они нам двигателя с 5 подшипниками с каждой стороны поставляли. И пусть они разваливаются и ротор падает на другой И самое главное всё это настаивать с серьезным видом!!!