В ДИАГНОСТИКЕ - www.vdiagnostike.ru

Добрый день!

Имеется насосный агрегат 1Д315-50а, асинхронный двигатель типа 5АИ225М2У3, N=55,0 кВт, n=2930 об/мин. 5 лопаток.
Прибор виброизмерительный «КВАРЦ-2», мерили на "холостом" ходу.

Получил такие результаты (общий уровень):
В1=1,1 мм/с, В2=1,3 мм/с;
Г1=7,6 мм/с, Г2=8,1 мм/с;
О=5,3 мм/с, О2=8,4 мм/с.
Норма =1,4 мм/с.

Нумерация подшипников со стороны свободного конца ротора электродвигателя.
В1÷В2 – вертикальное направление; Г1÷Г2 – горизонтальное направление; О – осевое направление.

Помогите с диагностированием причин превышения уровня вибрации и последующими рекомендациями.
Ревизию подшипников не проводили.

Продолжение!

Агрегат вновь смонтированный или после ремонта?
Или вибрация выросла при работе скачком или плавно наросла со временем?

"Холостой" ход, это работа двигателя с разобранной муфтой без насоса или работа с насосом на закрытую задвижку?

Почему выложенные тобой уровни вибрации в осевом направлении не совпадают с уровнями в спектрах?

Откуда взята норма - 1,4 мм/с?

Посмотри на этом форуме тему - Вопрос по вибрации асинхронного двигателя. Возможно что-то есть общее с твоим случаем. Учти что 100 герцовка у тебя, скорее всего, вторая гармоника оборотки.

1. Агрегат смонтированный, не использовался долгое время. Будем проводить ревизию.
2. "холостой" ход - это муфты расчленены.
3. По спектру СКЗ такие:
В1=1,4 мм/с;
Г1=7,3мм/с;
О=2,9 мм/с (чуть позже в этой точке 5,4 мм/с намерил);
В2=1,1 мм/с;
Г2=7,7мм/с;
О2=4,3 мм/с.
4. Норма из рабочей программы проведения вибродиагностики (возьмем как данность), на основании ГОСТа.

Что значит вторая гармоника оборотки? Ну, да есть пик на 100 Гц, это показывает наличие эл. дефекта?

Такая вибрация на холостом ходу, сконцентрированная в оборотной гармонике и преобладающая в горизонтальном направлении, чаще всего, из-за "хлипкой" рамы и/или неправильно уложенных центровочных пластин под лапами. Эти насосы в основном поставляются в сборе на раме и рамы более менее нормальные, если их подливать бетоном. Или вы получали агрегат "россыпью" и рама самодельная, из двух швеллеров и не залита бетоном?
Но даже для хлипкой рамы вибрация на х.х. великовата! Либо рама уж совсем слабая в поперечном, либо имеется дисбаланс ротора или крутили без муфты (и полушпонки). Или, извини не знаю твою квалификацию, вместо СКЗ виброскорости, при замерах в приборе был установлен размах (пик-пик), ПРОВЕРЬ! Есть ещё небольшая вероятность обрыва стержней ротора, но на х.х. их в спектре не увидишь.
Изменение (нарастание) осевой во времени не есть хорошо. Если оба подшипника шариковые, то с рабочей стороны у подшипника есть свобода (зазор) в осевом направлении и он должен перемещаться в посадке щита отрабатывая тепловое удлинение ротора. Если подшипник заклинило в посадке по наружной обойме, то вместе с прогревом двигателя (ротора) будет расти вибрация в осевом.

На х.х. влияние эл.магнитных дефектов мизерно, из-за малого рабочего тока и соответственно 100 гецовка себя практически не проявляет. А оборотная частота на х.х. практически 50Гц и её вторая гармоника равна 100Гц. В данном случае, из-за высокой горизонтальной вибрации, "постукивают" все люфта и зазоры в двигателе, вызывая вторую гармонику.

В ГОСТах немного другие цифры, причём немного выше, почему я и спросил.

Наш агрегат был давно установлен и смонтирован. Сейчас после долгого простоя мы его будем пускать в работу.
Конструкция рамы надежная.
Горизонтально-поперечная составляющая больше вертикальной более, чем 5 раз, я сразу понял, что причина в мягкомй лапе.
Как понять, что имеется дисбаланс ротора?
В типе замера нет ошибки, "уровень."
Я не понимаю как работать со спектром, какие-то примитивные вещи пониманию, а опыта и правильной интерпретации не хватает.

Уровень СКЗ виброскорости - 8мм/с, запредельно большой для двигателя на холостом ходу, даже с плохой рамой и креплением.
Или с двигателем очень большие проблемы, либо ошибка при измерении.

Прибор измеряет: виброускорение - м/с2, виброскорость - мм/с и виброперемещение - мкм. Все они могут иметь представление в виде размаха (пик-пик), амплитуды (пик) или среднеквадратичного значения (СКЗ). Принято измерять ускорение - амплитуда (пик), скорость СКЗ, перемещение по старым ГОСТ и паспортам старого оборудования - размах, а по последним СКЗ.
Где-то в приборе должна быть настройка представления по умолчанию. Найди и убедись что скорость (мм/с) - СКЗ, ускорение (м/с2) - пик, а перемещение (мкм) - размах или СКЗ как принято на вашем предприятии.
В твоём конкретном случае (50Гц) численное значение размаха почти в три раза выше СКЗ!

Короче. На фото ниже. Над окном спектра слева написано мкм размах, конкретно при измерениях на этом двигателе должна быть надпись мм/с СКЗ. Возможно настройку для конкретного измерения можно изменить через F1 [УСТАНОВКИ], но лучше настроить по умолчанию в приборе и в маршрутных измерения ПО.

Посмотри здесь, есть хорошие статьи для общего понятия.
http://blog.vibroexpert.ru/
Найди в инете: Гольдин Вибрация роторных машин. Книга в свободном доступе, лучше 2 издание 2000г. Там почитай вводную часть. В диагностику турбин не лезь, оно тебе пока не надо.

P.S. У Сергея Бойкина в блоге была подписка на книгу "Вибрация для чайников". Если ещё работает - скачай.

Ошибки в измерении нет, у меня установлено мм/с СКЗ.

Алекс, уровень вибрации в горизонтальном направлении запредельный. Оборотка по горизонтали почти в 10 раз выше вертикальной и это на холостом ходу. Такое может быть только при полной деградации рамы. Плюс относительно небольшой дисбаланс, провоцирующий раскачку.

Вот для рам такого типа характерна податливость в горизонтальном и возможно в осевом направлении. Но даже такая рама не может спровоцировать 8 мм/с на х.х.. Похоже есть ещё причины, типа обрыва сварных швов на раме, неплотное прилегание к фундаменту, вытягивание анкеров и т.п.. Проверь движение рамы относительно фундамента.
Также должна присутствовать провоцирующая сила на оборотной частоте типа дисбаланса или эл.магнитная от оборванных стержней.

Ротор асинхронного двигателя отбалансированный однажды, например при изготовлении на заводе, чаще всего, сохраняет сбалансированность на всю оставшуюся жизнь. Если только у него что-нибудь не отвалится, типа лопаток вентилятора или балансировочные груза забыли зафиксировать кернением в пазах и они сдвинулись с места первоночальной установки. Возможно крутили двигатель без полумуфты, а так как на заводе ротора балансируют с "полушпонкой", то её отсутствие в пазу на выходном конце вала тоже вызывает дисбаланс.
Самый худший вариант, это ослабление посадки "бочки" железа ротора на вал. Дефект крайне редкий и бывает в основном у старых двигателей (с большой наработкой в мото-часах) с частыми и тяжёлыми пусками. При работе под действием центробежной силы "бочка" сдвигается в одну сторону, смещая центр масс относительно оси вращения и соответственно вызывая дисбаланс.

Не могу сказать, как проявляет себя обрыв стержней "беличьего колеса" ротора на холостом ходу при малых рабочих токах, т.к. лично наблюдал "поведение" такого дефекта только под нагрузкой. Но в уме, этот дефект, надо держать. Он тоже повышает оборотную гармонику, но в прямую зависит от силы тока (мощности) при работе. При выемке ротора, если пазы ротора "открытые, то выплавление стержней сразу видно по дырам в роторе и по набрызгу алюминия на внутреннюю часть статора. Если пазы закрытые, то в зоне обрыва стержня(ей) будут пригары краски или отсутствие краски и цвета побежалости на железе ротора, при сильноразвитом дефекте, краска будет стёрта с одной стороны ротора (противоположной оборванным стержням) примерно по центру, а на статоре будет круговой или почти круговой натир, от прогиба ротора большими токами при пуске.

Написал следующие рекомендации:
Рекомендации: для снижения уровня вибрации электродвигателя насосного агрегата до нормативной величины необходимо:
1) обеспечить равномерное прилегание лап электродвигателя к опорной раме (присутствует «мягкая» лапа); 2) провести ревизию смазки (при необходимости добавить смазку); 3) провести ревизию подшипникового узла №2; 4) выполнить повторное виброобследование насосного агрегата на «холостом» ходу.

Вот такой померил.
Технические данные:агрегат АХ 40-25-160-К-55-У2, N=5,5 кВт, n=2900 об/мин, асинхронный двигатель типа АИР100L2У3, N=5,5 кВт, n=2850 об/мин;
Прибор виброизмерительный «КВАРЦ-2», измерения с расчлененной муфтой.

Результаты (общий уровень) CКЗ виброскорости:
В1=0,7 мм/с, В2=1,0 мм/с;
Г1=1,3 мм/с, Г2=2,2 мм/с;
О1= не измерялось, О2=1,1 мм/с.

Результаты (спектр) CКЗ виброскорости:
В1=0,8 мм/с, В2=0,9 мм/с;
Г1=1,3 мм/с, Г2=1,8 мм/с;
О1= не измерялось, О2=1,2 мм/с.

Норма =1,12 мм/с.

Также промерил лапы.
Мое мнение, что на П1 и П2 - "мягкая" лапа, т.к Г2>В2 в 2 раза, а Vскз=0,75 мм/с в районе П1.
На Г1, Г2 присутствует 2f1=100Гц, на О2 присутствует f1=50Гц - это всё вибрация электрического происхождения, скорее всего присутствует статистический эксцентриситет зазора в асинхронном двигателе. Он проявляется при деформации корпуса из-за неправильного крепления двигателя к фундаментным конструкциям, без учета "мягкой" лапы.
Каково будет Ваше мнение?

УЖАС! Как представлю расчленённую муфту, кровь в жилах стынет!

Алекс, у тебя нестыковка. Выложенные цифры общего уровня не стыкуются с уровнями в картинках спектров. По картинкам получается:

В1=2,4 мм/с, В2=1,8 мм/с;
Г1=0,8 мм/с, Г2=1,2 мм/с;
О2=1,2 мм/с.
Где то, похоже, запутался.

Оборотка Г2 и В2 практически одинаковы (примерно равны 0,35 мм/с)
50 Гц не является частотой эл.магнитных дефектов. В данном случае это оборотная частота (3000 об/мин). Частотами эл. магнитных дефектов у асинхронных двигателей, без частотного регулирования, являются - 100 Гц, 300 Гц, зубцовые частоты и в какой то мере частота на основе частоты скольжения.

"Мягкая лапа" коварна и многолика. Проявляет себя по разному, в зависимости от вида "мягкой лапы" и конструктива двигателя. По вибрационной "картине" "мягкую лапу" можно только предположить, диагностируется она только чисто механическим способом, лазерным центровщиком или индикатором часового типа, в крайнем случае - щупами. Более того, процентов 60-80 эл.двигателей работают с "мягкой лапой" всю свою трудовую жизнь и она никак или почти никак себя не проявляет.

Для начала тебе нужно определить, что такое 100 Гц - механика или электрика. Т.е., в данном случае, при работе на холостом ходу, когда оборотная частота 50 Гц, 100 герцовка может оказаться чисто механической второй гармоникой оборотки, например из-за гнутого вала ротора, перекоса подшипника или плохого крепления к раме или фундаменту. Или это эл.магнитная заморочка и является следствием статического эксцентриситета воздушного зазора (в том числе возможно из-за "мягкой лапы), межвиткового замыкания в обмотке или перекоса фаз в подводящей (питающей) линии.
Чётко разделить механику и электрику можно замером вибрации на выбеге. Если умеешь пользоваться фазовым датчиком (лазерным), то наклеив отражающую метку на вал или полумуфту, установив и отрегулировав фазовый датчик - замерь на выбеге, в диапазоне от 3000 об/мин (50 Гц) до примерно 2800-2900 об/мин (47-48 Гц), общий уровень вибрации или сними каскад спектров в режиме разгон/выбег в точке с максимальной вибрацией или ещё лучше с максимальной 100 герцовкой. Если уровень вибрации или 100 герцовка в спектре, после отключения питания двигателя, практически не изменятся и будут плавно уменьшатся (100 герцовка ещё будет и частоту снижать синхронно оборотам), то имеем чистую механнику. А если уровень вибрации скачком уменьшится примерно до уровня оборотки (50 герцовки) в исходном спектре или 100 герцовка мгновенно пропадёт (или почти пропадёт) в каскаде спектров при отключении питания, то имеем эл. магнитные проблемы.
Межвитковое замыкание, чаще всего приводит к быстрому "сгоранию" двигателя при пуске. Статический воздушный зазор это либо очень сильно изношенные подшипники, что как-то должно отражаться в спектрах (в данном случае не наблюдается), либо брак при восстановлении посадочных мест в подшипниковых щитах.
Перекос фаз, двигателя с 2 и более парами полюсов (1500 об/мин и менее) практически не замечают, а вот 3000 тысячники очень бурно на него реагируют из-за своего конструктива.
У электриков должны быть токоизмерительные клещи. При подозрении на перекос нужно замерить ток в фазах и если разница более 5%, то причина, скорее всего, в плохом контакте или окислении в вводной коробке, в местах сращивания кабеля, или контактах пускателя.

Вставил файл "данные с прибора".
Обновил спектры для В1, Г2. Была неточность.[/quote]

Почему не является? f1= 2850 об./60сек = 47,5 Гц, а у меня 50 Гц.


нет с Кварцем-2 фазового датчика, такой есть для VibXpert 2 (но его у меня сейчас нет на площадке), к тому же никогда не измерял на выбеге. Питание от автомата, нет частотника, чтобы изменять частоту вращения электродвигателя.
Есть ли в Кварце "каскад", да и что такое "каскад", "разгон/выбег" я не знаю. Буду узнавать. Спасибо.

Двигатель асинхронный, скольжение (отставание от синхронной частоты 50 Гц) зависит от развиваемой мощности. 2850 об/мин - 47,5 Гц это при номинальной мощности - 5,5 кВт. На холостом ходу нужна мощность только на преодоление трения в подшипниках и потери на вентиляцию, соответственно мощность чуть отличная от нуля и скольжение примерно такое же. Соответственно обороты на холостом ходу, где то примерно в районе 2995 об/мин - 49,9 Гц, с учётом разрешения спектра в приборе может быть - 50 Гц.
В стандартную комплектацию КВАРЦ-2 входит - Лазерный отметчик КР-020Л с магнитной стойкой, в комплекте с метками светоотражающими (100 шт.) - 1 шт. Это и есть фазовый датчик, он же тахометр.
Разгон/выбег есть, ищи в меню измерений. Каскад спектров, это спектры снятые с заданным интервалом изменения оборотов на разгоне/выбеге и налаженные друг на друга в одном окне (картинке). Я конкретно с КВАРЦ-2 не работал, но в настройках разгона/выбега должны быть настройки "общий уровень" и "каскад спектров" или что-то типа этого. Запуск, скорее всего, от фотоотметчика. Смотри в руководстве пользователя (инструкции по эксплуатации).

to Вычеслав
Выдал следующие рекомендации: для снижения уровня вибрации электродвигателя насосного агрегата до нормативной величины необходимо: диагностировать механическим способом «мягкую» лапу с применением лазерного центровщика или индикатора часового типа, при её наличии – усилить жесткость лап электродвигателя к раме.
Горизонтальная составляющаяся Vскз подшипникового узла №2 (Г2) больше вертикальной составляющей (В2) в 2,2 раза.
На Г1, Г2 присутствует 2f1=100Гц – вибрация электрического или механического происхождения. Точное происхождение установить невозможно из-за отсутствия фазового датчика.
При вибрации электрического происхождения существует вероятность наличия статистического эксцентриситета зазора в асинхронном двигателе, как следствие деформация корпуса из-за неправильного крепления двигателя к фундаментным конструкциям, выполненного без учета «мягкой» лапы.
В КВАРЦ-2 меню "коллектор" не активно.

Такой мерил.
Технические данные: приточная установка LITENED 60-35, асинхронный двигатель типа АИР80В2, N=2,2 кВт, n=2855 об/мин.

Результаты (общий уровень) CКЗ виброскорости:
В1=7,6 мм/с, В2=7,1 мм/с;
Г1=2,8 мм/с, Г2=3,4 мм/с;
О1= 2,4 мм/с, О2=2,8 мм/с.

Результаты (спектр) CКЗ виброскорости:
В1=7,4 мм/с, В2=7,2 мм/с;
Г1=2,7 мм/с, Г2=2,9 мм/с;
О1= 3,3 мм/с, О2=2,7 мм/с.

Норма=4,5 мм/с. Опора: жёсткая.

Ранее такую вибрацию устраняли после балансировки рабочего колеса. Мое мнение такое.
Получается, что f1 фактически равна оборотной частоте.
f1= 48,75Гц, Fоб.=47,58 Гц.

Алекс, у тебя "каша" в голове. Как помочь я не знаю, ту нужно личное общение с опытным вибрационщиком, как минимум, с полгода или хорошие курсы и набор личного опыта года 2-3.

"Мягкая лапа" это когда при открученных болтах на лапах двигатель болтается на раме как стул на неровном полу. Проверяется, при обтянутых лапах, ставится на одну лапу индикатор в вертикальном направлении, выставляется на "0" и крепление лапы отпускается. Если показание индикатора изменится более чем на 0,05 мм, то имеет место быть "мягкая лапа"! Болт на лапе затягивается обратно и проверяются аналогичным способом остальные лапы. "Мягкую лапу" устраняют подкладыванием под "висящие" лапы пластин соответствующей толщины. Статический эксцентриситет воздушного зазора, "мягкая лапа может вызвать при достаточно большой величине зазора под лапой и при относительно "хлипком" корпусе статора.

Усиливать надо раму, приваркой косынок и раскосов или подливкой бетоном практически до уровня лап двигателя и насоса.

По моему опыту, по вероятности на первом месте перекос фаз (плохой контакт в питающей линии или пусковой аппаратуре), затем слабая рама, а "мягкая лапа" на третьем месте.
Лазерный датчик входит в стандартную комплектацию прибора. Вы либо от него сознательно отказались при покупке, либо купили прибор б/у без лазерного датчика.

Функция "коллектор", это работа по загруженным маршрутам. А в данных случаях нужна функция что то типа "анализатор" или "вне маршрута", я точно не скажу как это в КВАРЦ-2

Так f1, в данном случае, и есть оборотная частота, она же первая гармоника оборотной частоты. Ещё раз объясняю, у асинхронных двигателей обороты завися от мощности! На холостом ходу обороты практически синхронные (частота сети делённая на количество пар полюсов) а в момент пуска, при ещё неподвижном роторе - максимальная мощность. В паспорте и на шильдике написаны обороты при номинальной мощности и при частоте сети равной - 50 Гц (может менятся в пределах 2% и даже допускается до 4%). Двигателя практически всегда с переизбытком мощности, допустим требуемая расчётная мощность вентилятора равна 1,9 кВт, а ближайший по мощности двигатель 2,2 кВт. Значит обороты двигателя, даже при номинальной производительности вентилятора, будут выше чем указаны на шильдике двигателя. Плюс аэродинамические сопротивления (длинные воздуховоды, гибы, фильтра, теплообменники и т.п., на всасе и напоре вентилятора снижают его производительность и соответственно потребляемую мощность, что также повышает обороты двигателя. Если перекрыть всас вентилятора полностью, то двигатель выйдет практически на холостой ход и обороты будут близки к синхронным, в данном случае близко к 3000 об/мин.

У тебя опять путаница со спектрами и общим уровнем вибрации. Указанные в тексте уровни не соответствуют спектрам в этих точках.

В спектрах практически только оборотная частота и примерно 16 гармоника оборотки - 780 Гц (шкалы частот не видно). Возможно в колесо вентилятора залетел посторонний предмет, типа полиэтиленового пакета, куска мягкой вставки и т.п., что вызвало механический и "аэродинамический" дисбаланс. Или отлетел балансировочный груз установленный на колесо при балансировке у изготовителя. А также возможно ослабло крепление двигателя к установочному кронштейну или кронштейна к коробу вент.установки или треснули сварные швы на кронштейне или коробе. И, маловероятно но проверить надо, отсутствует зазор (под мягкими вставками) между коробом вент.установки и воздуховодами и крпус вент.установки стучится об воздуховоды.

Добрый день!
Крутил два насоса на "холостом" ходу: N=515 кВт, n=750 об/мин.

Первый насос N1:
Результаты (общий уровень) CКЗ виброскорости:
В1=0,7 мм/с, В2=1,4 мм/с;
Г1=2,2 мм/с, Г2=2,4 мм/с;
О1=1,2 мм/с, О2=2,7 мм/с.

Результаты (спектр) CКЗ виброскорости:
В1=0,7 мм/с, В2=1,3 мм/с;
Г1=1,8 мм/с, Г2=2,3 мм/с;
О1=1,5 мм/с, О2=2,5 мм/с.

Второй насос N2:
Результаты (общий уровень) CКЗ виброскорости:
В1=0,9 мм/с, В2=1,0 мм/с;
Г1=2,3 мм/с, Г2=2,1 мм/с;
О1=2,2 мм/с, О2=2,1 мм/с.

Результаты (спектр) CКЗ виброскорости:
В1=0,7 мм/с, В2=0,7 мм/с;
Г1=3,5 мм/с, Г2=2,6 мм/с;
О1=1,7 мм/с, О2=2,1 мм/с.

Норма=1,4 мм/с.
Прошу совета. В чем причина дефекта?
Файлы во вложении для N1 (п/у №1).