Sw-motors.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Измерение вибрации электродвигателей

Измерение вибрации электродвигателей

Повышенные вибрации электродвигателя являются одной из главных причин его преждевременного выхода из строя, в первую очередь – подшипников. Помимо подшипников, повышенная вибрация быстро изнашивает изоляцию обмоток, может привести к излому/изгибу вала , появлению трещин и повреждений в корпусе, опорной раме или фундаменте и др.

Источники вибраций электродвигателя по происхождению классифицируют на:

  • Магнитные источники, обусловленные: наличием зубцов на статоре и роторе; неравномерностью питающего напряжения; эксцентриситетом воздушного зазора; несинусоидальностью МДС (магнитной движущей силой) обмотки.
  • Механические источники, обусловленные: погрешностями изготовления деталей и сборки (дефекты подшипников, дисбаланс ротора, перекос посадочных мест подшипника, прогиб вала, несоосность валов), а также тепловыми деформациями ротора;
  • Аэродинамические источники, обусловленные расположенными на роторе деталями (вентиляторами).

Измерение вибраций двигателя проводится с целью получения данных о параметрах вибрации и дальнейшего их сравнения с допустимыми значениями, регламентируемыми ГОСТ Р МЭК 60034-14-2008 (см. табл.1).

Таблица 1 — Максимально допустимые значения вибросмещения, виброскорости и виброускорения для электродвигателей мощностью до 50 МВт, вращающихся с частотой (120÷15000) об/мин.

Измерение вибрации подшипников электродвигателей проводится в контрольных точках, расположенных в трех взаимно перпендикулярных плоскостях, расположенных как можно ближе к оси вращения ротора (см.рис.2)

Рис. 2 Измерение составляющих вибрации.

Рис.3 Рекомендуемое расположение датчиков на одном или обоих краях электродвигателя

Рис.4 Рекомендуемое расположение датчиков, когда расположение датчиков по рис.3 невозможно без разборки электродвигателя.

Рис.5 Расположение датчиков для подшипников скольжения

Рис.6 Расположение датчиков для вертикальных электродвигателей

При возможности выбора способа установки вибропреобразователя к исследуемой поверхности (щуп, магнит, штифт), наиболее предпочтительным является резьбовое соединение, при котором штифт устанавливается в направлении измерения вибрации. Также следует помнить, что масса вибропреобразователя не должна превышать 5% от массы электродвигателя.

Измерение вибрации электродвигателей включает определение значений СКЗ вибросмещения (мкм), СКЗ виброскорости (мм/с) или СКЗ виброускорения (мм/с 2 ) в диапазоне частот от 10 Гц до 1000 Гц. Для низко-оборотистых электродвигателей со скоростью вращения менее 600 об/мин, нижний порог частотного диапазона не должен превышать 2 Гц. В случае асинхронных двигателей, для которых характерно появление биений с двойной частотой скольжения, действительное значение измеряемого параметра вычисляется по формуле:

где Xmax и Xmin – соответственно максимальное и минимальное значение СКЗ измеряемого параметра

Измерение вибрации электродвигателей, как правило, проводится в режиме холостого хода (если дополнительно не оговорено в технических условиях электродвигателя) при частоте:

  • номинальной частоте вращения – для однорежимных электродвигателей;
  • частоте вращения с наибольшей вибрацией – для многоскоростных электродвигателей;
  • номинальной и максимальной частоте вращения – для электродвигателей с регулируемой частотой вращения.

Измерение вибрации электродвигателей быстро и легко проводится с помощью виброанализатора CSI 2140 и программного обеспечения MotorView Gold (Silver). Более бюджетным вариантом являются переносные виброметры «БАЛТЕХ» – виброручки BALTECH VP-3405-2 или вибротестер BALTECH VP-3410, а с помощью виброметра-балансировщика «ПРОТОН-Баланс-II» или взрывозащищенного BALTECH VP-3470-Ex можно еще провести и балансировку вала электродвигателя в собственных опорах. Все виброметры «БАЛТЕХ» соответствуют требованиям ГОСТ ISO 10816-1-97 и рекомендуются к использованию специалистам, прошедшим обучение на курсе повышения квалификации ТОР-103 «Основы вибродиагностики. Диагностика электродвигателей» в Учебном центре «БАЛТЕХ».

Регулировка вибратора

Эффективность применения вибраторов для бетона зависит от правильного их подбора для конкретного случая применения. Самой важной вибрационной характеристикой вибратора является вынуждающая сила вызываемая колебаниями, эта сила оказывает непосредственное воздействие колеблющуюся систему и материал подвергаемый вибрационной обработке.

Вынуждающая (центробежная) сила [кН] колебаний зависит от двух других вибрационных характеристик вибратора – частоты колебаний [Гц или колебаний в секунду] (квадратичная зависимость) и от статического момента дебалансов [кгхсм] (прямая зависимость). Соответственно для регулировки вибрационных характеристик вибратора имеются две возможности: изменение частоты колебаний и изменение статического момента дебалансов.

Частота колебаний создаваемых вибратором равняется частоте скорости вращения его электродвигателя (количество оборотов в минуту/секунду), которая в свою очередь напрямую зависит от частоты электрического тока [Гц]. Частота электрического тока в сети как правило равна 50 Гц.

Для того чтобы развивать разное количество оборотов и разную частоту колебаний вибраторы конструктивно отличаются по количеству полюсов, 2 полюса обеспечивают 3000 оборотов/мин или 50 Гц. Увеличение количества полюсов в два раза (до 4) обеспечивает уменьшение числа оборотов вала электродвигателя вибратора также в два раза (до 1500 оборотов/мин или 25 Гц) и т.д.

Регулирование числа оборотов электродвигателя вибратора и частоты колебаний создаваемых вибратором возможно при помощи частотного преобразователя (инвертора или шкафа управления).

Регулировка статического момента дебалансов вибратора осуществляется путем изменения взаимного расположения регулируемых дебалансов вибратора. Изменяя статический момент дебалансов можно изменять напрямую вынуждающую силу колебаний. Также важной характеристикой является амплитуда колебаний [мм] вибрационной системы на которую установлен вибратор. Она напрямую зависит от статического момента дебалансов вибратора и обратно пропорциональна общей массе колеблющейся системы.

Амплитуда колебаний подвижной системы в местах установки вибраторов, см:

где MСТ – статический момент вибратора, кг·см; mC – масса подвижной системы, кг; mВ – масса вибратора, кг; n – число вибраторов, шт.

Читать еще:  Асинхронный двигатель схема намоток

Регулировка вибратора должна осуществляться перед началом его работы. Каждый режим функционирования вибратора требует установки дебалансов в конкретном положении.

Дебалансы вибраторов общего назначения устанавливаются на вал в виде двойных элементов, они оснащены двумя такими деталями (с обеих сторон вала). В глубинных вибраторах регулировка статического момента конструктивно невозможна, так как оснащены только одним дебалансом (бегунком).

Регулировка силы колебания дебалансирующих узлов осуществляется за счет установки этих попарных элементов в определенном положении. Правильное расположение фиксируется за счет закрепления частей дебалансиров с помощью шпоночного соединения. При этом части такой детали должны располагаться симметрично по отношению к вертикальной оси, то есть по обе стороны вала, их положение должно быть одинаковым. Дебалансиры в современных вибраторах как правило могут устанавливаться в шести разных положениях. Благодаря этому вибромоторы способны работать в трех режимах: продолжительное функционирование и повторно-кратковременная работа с разной периодичностью отдыха.

S1 – продолжительный режим работы используется как правило в первых (самых слабых) положениях статического момента регулируемых дебалансов;

S3 60% – повторно-кратковременный режим работы с продолжительностью включения 6 мин., 4 мин. – отдых;

S3 40% – повторно-кратковременный режим работы с продолжительностью включения 4 мин., 6 мин. – отдых.

Рисунок 1 – Схема регулировки статического момента дебалансов вибратора общего назначения

Рисунок 2 – Схема регулировки статического момента плавно регулируемых дебалансов вибратора общего назначения

Правила регулирования вибродвигателя указаны в технической документации, сопровождающей его. При неправильной настройке дебалансовработа вибратора становится неэффективной. Первая ситуация возникает в том случае, если рабочая площадка колеблется излишне сильно, что ухудшает качество обработки материала. Второй случай может произойти тогда, когда силы колебания устройства недостаточно для эффективной обработки строительной смеси, что естественно скажется на качестве обработки а иногда может привести к перегреву и выходу из строя вибратора. Поэтому важно грамотно выбирать необходимый режим работы и правильно регулировать положение дебалансов вибратора.

Также в вибраторах общего назначения может быть установлена клеммная панель для напряжения 220/380 В, которая позволяет соединить обмотку статора в звезду или в треугольник. Для напряжения сети 380 В следует соединить обмотку статора в клеммной панели по схеме «звезда», а для напряжения 220 В обмотка статора соединяется в «треугольник».

Рисунок 3 – Схема соединения обмоток статора

Виброускорение, виброскорость и виброперемещение

В чём измеряют вибрацию?

Для количественного описания вибрации вращающегося оборудования и в диагностических целях используют виброускорение, виброскорость и виброперемещение.

Виброускорение

Виброускорение – это значение вибрации, прямо связанное с силой, вызвавшей вибрацию. Виброускорение характеризует то силовое динамическое взаимодействие элементов внутри агрегата, которое вызвало данную вибрацию. Обычно отображается амплитудой (Пик, Peak) — максимальное по модулю значение ускорения в сигнале. Применение виброускорения теоретически идеально, т. к. пъезодатчик (акселерометр) измеряет именно ускорение и его не нужно специально преобразовывать. Недостатком является то, что для него нет практических разработок по нормам и пороговым уровням, нет общепринятого физического и спектрального толкования особенностей проявления виброускорения. Успешно применяется при диагностике дефектов, имеющих ударную природу — в подшипниках качения, редукторах.

Виброускорение измеряется в:

  • метрах на секунду в квадрате [м/сек 2 ]
  • G, где 1G = 9,81 м/сек 2
  • децибелах, должен быть указан уровень 0 дБ. Если не указан, то берётся значение 10 -6 м/сек 2 (Стандарт ISO 1683:2015 и ГОСТ Р ИСО 13373-2-2009)

Как перевести виброускорение (м/с 2 ) в дБ ?

Для стандартного уровня 0 дБ = 10 -6 м/сек 2 :

AdB = 20 * lg10(A) + 120

AdB – виброускорение в децибелах

lg10 – десятичный логарифм (логарифм по основанию 10)

A – виброускорение в м/с 2

120 дБ – уровень 1 м/с 2

Как перевести дБ в виброускорение (м/с 2 ) ?

A = 10^((AdB-120)/20)

Например, 140 дБ = уровень 10 м/с 2 = 1 G

Виброскорость

Виброскорость – это скорость перемещения контролируемой точки оборудования во время её прецессии вдоль оси измерения.

В практике измеряется обычно не максимальное значение виброскорости, а ее среднеквадратичное значение, СКЗ (RMS). Физическая суть параметра СКЗ виброскорости состоит в равенстве энергетического воздействия на опоры машины реального вибросигнала и фиктивного постоянного, численно равного по величине СКЗ. Использование значения СКЗ обусловлено ещё и тем, что раньше измерения вибрации велись стрелочными приборами, а они все по принципу действия являются интегрирующими, и показывают именно среднеквадратичное значение переменного сигнала.

Из двух широко применяемых на практике представлений вибросигналов (виброскорость и виброперемещение) предпочтительнее использование виброскорости, так как это параметр, сразу учитывающий и перемещение контролируемой точки и энергетическое воздействие на опоры от сил, вызвавших вибрацию. Информативность виброперемещения может сравниться с информативностью виброскорости только при условии, когда дополнительно, кроме размаха колебаний, будут учтены частоты, как всего колебания, так и его отдельных составляющих. На практике сделать это весьма проблематично.

Для измерения СКЗ виброскорости используются самые простые приборы – виброметры. В более сложных приборах (виброанализаторах) также всегда присутствует режим виброметра.

Виброскорость измеряется в:

  • миллиметрах на секунду [мм/сек]
  • дюймов в секунду [in/s]: 1 in/s = 25,4 мм/сек
  • децибелах, должен быть указан уровень 0 дБ. Если не указан, то, согласно ГОСТ 25275-82, берётся значение 5 * 10 -5 мм/сек (По международному стандарту ISO 1683:2015 и ГОСТ Р ИСО 13373-2-2009 за 0 dB берётся 10 -6 мм/сек)
Читать еще:  Что такое дроссель для двигателя

Как перевести виброскорость в дБ ?

Для стандартного уровня 0 дБ = 5 * 10 -5 мм/сек:

VdB = 20 * lg10(V) + 86

VdB – виброскорость в децибелах

lg10 – десятичный логарифм (логарифм по основанию 10)

V – виброскорость в мм/с

86 дБ – уровень 1 мм/с

Ниже приведены значечения виброскорости в дБ для стандартного ряда норм вибрации. Видно, что разница между соседними значениями – 4 дБ. Это соответствует разнице в 1,58 раза.

мм/сдБ
45119
28115
18111
11,2107
7,1103
4,599
2,895
1,891
1,1287
0,7183

Виброперемещение

Виброперемещение (вибросмещение, смещение) показывает максимальные границы перемещения контролируемой точки в процессе вибрации. Обычно отображается размахом (двойной амплитудой, Пик-Пик, Peak to peak). Виброперемещение – это растояние между крайними точками перемещения элемента вращающегося оборудования вдоль оси измерения.

Виброперемещение измеряется в линейных единицах:

  • в микрометрах [мкм]
  • в миллиметрах [мм]: 1 мм = 1000 мкм
  • в милсах, миллидюймах [mils]: 1000 mils = 1 дюйм, 1 mil = 25,4 мкм, 1000 mils = 25,4 мм

Видео от Сергея Бойкина

Автор: Андрей Щекалев

Не хватает информации ?

Напишите мне свой вопрос, я отвечу Вам и дополню статью полезной информацией.

Линейный вибрационный двигатель

Номер патента: 949742

Текст

Сфюз СеветскихСещиайистическихРеспублик ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(И 1 М. Кл,зН 01 1. 41108 Н 02 й 11/00 с присоединением заявки Ио(23) Приоритет Государственный иомитет СССР по делам изобретений и открытий(3) УДК 537. 228, ,1(088.8) Дата опубликования описания 070882 А.И.Трофимов, В.В.Евмененко и Ю.Я.Ковылир .(72) Авторы изобретения Томский ордена Октябрьской Революц Красного Знамени политехнический и(71) Заявитель 54) ЛИНЕЙНЫЙ ВИБРАЦИОННЫЙ ДВИГАТЕЛ м свобод в противо ения, соот углу накл трической ю сторонуреверса, передвигающионцы упорных пластиную сторону до половукщего оптимальномудля движения пьезоэлетины в противоположн ством ные к полож ветст сай.пл Недостатко является слож са, большое в Цель изобретения — упрощение вышение быстродействия реверса.Укаэанная цель достигается тем, что в линейном вибрационном двигателе, содержащем кор с, подвйжный элемент, выполненный на основе пьезоке- рамической пластины, подключенной к генератору электрических колебаниЯ, и прижимной упорный узел, согласйо изобретению прижимной упорный узеи выполнен в виде тел качения, нааанмер роликов, из ферромагнитного материала, расположенных симметрично относительно подвижного элемента. в выемках корпуса, профиль которых допускает заклинивание тел качения при смещении, а с обеих сторон выемки установлены электромагниты.На чертеже схематично изображен линейный вибрационный двигатель и попу Изобретение относится к ри ческим двигателям и ка етс ейных вибрационных двигателеИзвестен линейный шаговый двигатель, содержащий подвижный элемент и магнитострикционнйй преобразователь, подключенный к генератору элект рических колебаний 1 .Недостаток двигателя состоит в сравнительно невысоком КПД, большой потребляемой мощности.Известен также линейный вибрационный двигатель, содержащий корпус, подвижный элемент, выполненный на основе пьезокерамической пластины, подключенный к генератору электрических колебаний, и прижимной упорный узел.В известном двигателе, прижимной упорный узел выполнен в виде нескольких пар упорных плотин, шарнирно установленных на статоре под углом к подвижному элементу и прижатых к нему пружинами. При возбуждении пьезоэлектрической пластины на продольной моде колебаний упорные пластины не препятствуют ее движению в одну сторону и заклинивают движение в другую.Для осуществления движения в обе стороны двигатель снабжается устройизвестного двигателя ость устройства реверемя реверсирования.949742 Формула изобретения НИИПИ Заказ 5764/44 Тираж 761 ПодписноеЪ филиал ППП фПатент»,г.ужгород,ул.Проектная Двигатель содержит подвижной элемент, выполненный в виде пьезбэлектри. ческой пластины 1, ролики 2, выполненные из Ферромагнитного материала, корпус 3, содержащий выемки 4, в которых расположены ролики, и электромаг киты 5, расположенные с обеих сторон каждой выемки. Для уменьшения потерь электромагниты выполнены с П-образным сердечником и расположены вдоль осн ролика, Поверхность выемки в месте 1 О контакта с роликом выполнена из твер.- дого материала. Выемка имеет круговой профиль.Вибродвигатель работает следующим образом. 15 На верхние и нижние электромагниты 5, расположенные с одной стороны роликов, например справа, подается постоянное электрическое напряжение. Электромагниты, получив питание, притягивают ролики. 2, в результате чего все ролики вибродвигателя смещаются вправо. Пьезоэлектрическая пластина 1 возбуждается по длине на резонансной частоте генератором электрических колебаний. При увеличении ее длины в один иэ полуПериодов колебаний перемещению пластинь 1 в правую сторону препятствуют нижние и верхние ролики, заклинивания ее. Движению же пьезоэлектрической пластины влево препятствий нет, поэтому она перемещается на величину, соответствующую амплитуде колебаний. При уменьшении длины пьезоэлектрической пластины в другой полупериод колебаний ролики, заклинивая ее, препятствуют перемещению левого конца и не препятствуют движению правого конца также в левую сторону. Таким образом, пьезоэлектрическая пластина передвигается в левую сторону в течение обоих полупернодов колебаний (при увеличении и при умень 45 шенйи ее длины). Для осуществления реверса электромагниты, расположенные справа от роликов, отключают от источника постоянного напряжения и подключают его к электромагнитам, расположенным слева. от роликов. Тогда все ролики вибродвигателя сместятся влево и создадут препятствие движению пьезоэлектрической пластины влево, способствуя,тем самым, передвижению пьезоэлектрической пластины вправо.Как видно из описания, реверсирование линейного вибрационного двигателя осуществляется простым переключением источника питания, что упрощает и повышает быстродействие реверса, благодаря чему двигатель может быть использован, например, в устройствах автоматики и телемеханики. Линейный вибрационный двигатель, содержащий корпус, подвижный элемент, выполненный на основе пьезокерамической пластины, подключенной к генера- . тору электрических колебаний, и прижимной упорный узел, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью упрощения и повышения быстродействия реверса, прижимной упорный узеп выполнен в виде тел качения, например роликов из ферромагнитного материала, расположенных симметрично относительно подвижного элемента в выемках корпуса, профиль которых допускает заклинивание тел качения при смещении, а с обеих сторон каждой выемки установлены электромагниты.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1Авторское свидетельство СССРР 223913, кл, Н 02 й 11/00, 1966.2. Авторское свидетельство СССРР 614478, кл. Н 01 1. 41/08, 1976

Читать еще:  Что такое двигатель узам 331

Заявка

ТОМСКИЙ ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМ. С. М. КИРОВА

ТРОФИМОВ АДОЛЬФ ИВАНОВИЧ, ЕВМЕНЕНКО ВАЛЕРИЙ ВЛАДИМИРОВИЧ, КОВЫЛИН ЮРИЙ ЯКОВЛЕВИЧ

МПК / Метки

Код ссылки

Способ статико-динамического уравновешивания одиночных или соосных воздушных винтов на самолете (или стенде) при наличии нелинейных колебаний двигателя

Номер патента: 143578

. и угол между направлением его установки и положением собственной неуравновешенности.Место устайдвки уравновешивающего груза находится в точке, диаметрально прдивоположной найденному месту собственной неуравновешенности, а его вес выбирают таким, чтобы он при установке в найденном месте давал такую же по величине амплитуду колебаний, что и собственная неуравновешенность. Для линейных колеабний процесс уравновешивания на этом заканчивается, а для нелинейных колебаний производят третий запуск,Во время этого запуска двигателя дополнительный груз устанавливают в точке, найденной в результате первых двух запусков, такой, чтобы амплитуда колебаний от суммарной неуравновешенности была близка или даже равнялась амплитуде колебаний от.

Линейный асинхронный двигатель

Номер патента: 604516

. в опорной части 15,которая служит в качестве нажимной пластины для пакета 7. На стороне, находящейсяпротив пакета 7 болты 17 прижимают другуюпластину 20. После установки сердечника 6надвигается обмотка и между ее катушкаминасаживают У-образные зубчатые пакеты 10,которые скрепляются анкерными болтами с 35сердечником 6. Для этого свободные концыстержня сердечника двух зубчатых пакетов 10соединяют крепежной накладкой 21 с центральными упорными винтами 22, которые нажимаютна основание 23 1-образного профиля. Боковые концы последнего образуют зубчатые резцы 24, зубцы которых опираются на пластины 20 и через их пазы 25 выступают в катушки кольцевой обмотки 9. Статор укрепляют на единице подвижного состава прокладками 21.4Наружные пластины 26.

Линейный электромагнитный реверсивный двигатель

Номер патента: 748706

. из ферромагнитных секторов30 8, якорь, выполненный. в виде чередующихся ферромагнитных 9 и диамагнитных 10 элементов, стержни жесткости 11, направляющие 12 ферромагнитных секторов и пружины 13.В иоходйом положении, когда катушки выключены, секторы сдвинутык центру под действием 1 пружин 13,чем обеспечивается надежная фиксацияякоря.При включении катушки 5 и отключении катушки 2 ферромагнитный элемент 9 втягивается в катушку 5, обеспечивая поступательное движение якоря, Одновременно с этим соседнийферромагнитный элемент якоря раздвигает секторы 8 подвижного магнитопровода.Далее, после обработки очередногошага, якорь фиксируется в новом устойчивом положении (ферромагнитныйэлемент 9 якоря находится внутрикатушки 5) или.

Тормозное устройство грузовой тележки с линейным двигателем

Номер патента: 531773

. колодки жестко укреплены настаторе над катками грузовой тележки.На чертеже изображен общий вид устройства,Статор 1 тормозного устройства грузовойтележки с линейным двигателем расположенпод роторной полосой 2 и снабжен фиксирующими роликами 3. Устройство содержит тормозные колодки 4, катки 5 грузовой тележкии упоры 6, расположенные вертикально нагрузовой тележке 7, статор 1 линейного двигателя выполнен с пазами 8, а колодки 4 жестко укреплены на статоре 1 над катками 5 тележки 7.Устройство работает следующим образом.11 ри движении статор 1 находится в зацеплении с упорами 6 и перемещает тележку 7 вдоль ее пути, при этом статор 1 за счет притяжения к роторной полосе занимает крайнее верхнее положение.11 ри выключении питания статор 1.

Линейный электромагнитный двигатель

Номер патента: 936257

. б и 7 при отсутствии токов в катушках 2.и 3, целиком заполняют отведенное им пространство, что предотвращает перекос сердечников и 5 в начальном состоянии. При необходимости переместить стержень 11 влево (фиг. 1), подают ток в катушку 2, который возрастает во времени и создает в магнитной цепи, состоя,щей из магнитопровода катушки 2, сердечника 4, полюса 14 и стержня 11, возрастающий магнитный поток, под действием которого (и вследствие того, что зазор между сердечником 4 и корпусом 1, а значит, и люфт сердечника 4 относительно стержня 11, значительно меньше, чем зазор между сердечником 4 и противолежащим полюсом 14 магнитопровода) сердечник 4 сначала притягивается к стержню 11. При этом торцовая поверхность сердечника 4 строго.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector