Испытание электродвигателей переменного тока — Измерение вибрации подшипников электродвигателя

Испытание электродвигателей переменного тока — Измерение вибрации подшипников электродвигателя

Содержание материала

• Испытание электродвигателей переменного тока
• Испытание повышенным напряжением повышенной частоты
• Измерение сопротивления постоянному току
• Измерение вибрации подшипников электродвигателя
• Проведение периодических проверок, измерений и испытаний электродвигателей переменного тока
• Испытания повышенным напряжением промышленной частоты
• Измерение зазоров в подшипниках скольжения

Вибрация измеряется на всех подшипниках электродвигателя. Вибрация должна измеряться в горизонтальной плоскости, проходящей через ось вращения, в поперечном, осевом и вертикальном направлениях возможно ближе к оси вращения (рис. 6). Способ установки вибропреобразователей с помощью резьбовых соединений является предпочтительным. Штифт виброметра устанавливается в том направлении, в котором измеряется вибрация.

Таблица 22.7. Допустимые зазоры в подшипниках скольжения

Диаметр вала, мм

Зазор, мм, при частоте вращения, об/мин

Рис. 6. Измерение составляющих вибрации.

х — продольная; у — поперечная; z — вертикальная.

Измерение вибрации подшипников следует производить при номинальных значениях напряжения и частоты электрической сети.

Значения вибрации, измеренной на каждом подшипнике, должны быть не более следующих величин:

Синхронная частота вращения

Допустимая вибрация, мкм.

Измерение разбега ротора в осевом направлении.

Измерение производится для электродвигателей, имеющих подшипники скольжения, и поступившие на монтаж в разобранном виде. После установки статора и ротора проверяют осевой разбег вала, т.е. зазора между заточками шеек вала и торцами вкладышей подшипников.

Осевой разбег ротора не должен превышать 2-4 мм. Регулировку осевых зазоров производят перемещением подшипников стояков. Разбег устанавливается в обе стороны от центрального положения ротора, определяемого магнитным полем.

Испытание воздухоохладителя гидравлическим давлением.

Производится избыточным гидравлическим давлением 0,2-0,25 МПа (2 ÷2,5кгс/см). Продолжительность испытания составляет 10мин. В процессе испытаний не должно быть снижения давления или утечки жидкости из воздухоохладителя.

Проверка работы электродвигателя на холостом ходу или с ненагруженным механизмом.

Первый пробный пуск электродвигателя производится после окончания испытаний двигателя при их положительных результатах. Для пуска электродвигателя на холостом ходу или с ненагруженным механизмом осуществляется целый ряд организационно-технических мероприятий.

Для пуска электродвигателя должно быть получено разрешение от организации, выполняющей монтаж и ревизию двигателя, а также от организации, поводившей мон таж рабочего механизма.

Перед подачей на двигатель напряжения необходимо произвести внешний осмотр его, убрать посторонние предметы, проверить состояние подшипников и наличие масла в них, а также надежность заземления корпуса двигателя. Перед пуском следует провернуть ротор вручную или с помощью приспособления для проверки свободного вращения и смазки подшипников, проверить действие защитной и сигнальной аппаратуры и правильности присоединения выводов двигателя к сети.

Первое включение электродвигателя длится 1-2 с. определяется направление вращения и отсутствие задеваний и ненормальных явлений. При удовлетворительных результатах первого пуска осуществляется включение двигателя на более длительное время и опробывание работы электродвигателя на холостом ходу или с ненагруженным механизмом.

При этом необходимо проверять: — нагрев подшипников и обмоток активной стали; — вибрацию электрической машины; — отсутствие шума в двигателе; — величину тока холостого хода, напряжение и частоту вращения ротора; — работу системы охлаждения двигателя; — правильность работы смазки подшипников.

Продолжительность работы электродвигателя на холостом ходу или с ненагруженным механизмом составляет не менее 1 час.

Проверка работы электродвигателя под нагрузкой.

При удовлетворительных результатах проверки работы электродвигателя на холостом ходу он включается под нагрузку, обеспечиваемой технологическим оборудованием к моменту сдачи в эксплуатацию.

Объем проверок работы электродвигателя под нагрузкой аналогичен работе двигателя на холостом ходу или с ненагруженным механизмом. Дополнительно для электродвигателей с регулируемой частотой вращения определяются пределы регулирования.

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)

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.

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.

В чем измеряется вибрация двигателя

Откройте для себя широкий выбор оборудования для мониторинга, анализа, тестирования и измерительных инструментов для измерения различных параметров в сфере физических, электрических и химических измерений от PCE Instruments. Выберите из более чем 800 различных видов настольного и ручного тестового и измерительного оборудования в наличии, и мы будем готовы отправить его вам.

Вы найдете широкий выбор систем контроля для использования в различных вариантах применения, начиная с обычных демонстрационных моделей и заканчивая системами полного контроля. В настоящее время системы контроля являются неотъемлемым инструментом в современном процессе производства. Компактные дисплеи этих систем управления позволяют быстро и легко просматривать различные физические величины, такие как температура, давление, обороты и стандартные сигналы процесса, которые можно найти в любом автоматизированном процессе.

PCE Instruments — один из ведущих производителей и поставщиков весового оборудования в Европе. PCE специализируется на промышленном, лабораторном и технологическом весовом оборудовании и весовых элементах, а также обслуживает клиентов по всему миру. Почти два десятилетия опыта в производстве технологического оборудования подтверждаются тысячами проданных весов, а также многими установками промышленных систем.

Высококачественные анализаторы, приборы для исследования или лабораторное оборудование были разработаны для профессионального применения, особенно для лабораторных технологий. При разработке и конструировании всех устройств особое внимание было уделено безопасности будущего пользователя.

Начните с наших лидеров продаж:

The Инструмент для мониторинга качества воздуха PCE-RCM 11служит для индикативной экспертизы параметров окружающей среды. Индикатор качества воздуха позволяет измерять мелкую пыль, температуру и относительную влажность. Яркий дисплей индикатора качества воздуха предоставляет информацию о уже упомянутых параметрах. Мониторинг окружающей среды может выполняться непрерывно с помощью индикатора качества воздуха в течение пяти часов без подключения устройства к источнику питания.

— Измерение формальдегида
— Спецификация комнатной температуры и влажности
— Измерение мелкой пыли (PM2,5 / PM10)
— Изменение отображения измеренных значений
— Память до 5000 измерительных групп
— Отображение даты и времени
— USB интерфейс
— 3-дюймовых большой ТФТ-ЖК дисплей
— Легкое и простое управление

The Спектрофотометр PCE-CSM 31от PCE Instruments — это колориметр для определения цветов и кривых спектрального отражения в диапазоне от видимого до ультрафиолетового диапазона длин волн. Настольный спектрофотометр имеет 2 измерительные геометрии d/8 и d/0, что позволяет проводить измерения пропускания и отражения в твердых, жидких или гранулированных образцах. Таким образом, с помощью таблицы спектральных фотометров можно измерить цветовые координаты в общих цветовых пространствах, таких как Lab, LCh или XYZ, и определить цветовые различия, такие как DeltaEab или DeltaEcmc. Кроме того, цветовые индексы, такие как белизна, желтизна или непрозрачность также могут быть определены.

— Сенсорный экран
— USB-кабель для передачи данных
— Отображение температуры
— Программное обеспечение устройства включено в поставку
— Высокое качество
— Высокая точность измерения и стабильность
— Единичные и средние измерения
— Нескользящий

В чем измеряется вибрация двигателя

• Главная
• Вопросы

Приборы для измерения вибрации

Приборы для измерения вибрации делятся на несколько типов: виброметр, виброграф и виброанализатор. Виброметр, простейший прибор, определяет только один параметр (СКЗ виброскорости). Виброграф, пишущий прибор, регистрирующий амплитуду колебаний. Эти два прибора помогут выявить только превышения норм.

Выявить причины (на основании замеряемых параметров) нарушений вибрационных характеристик сможет лишь виброанализатор. Существую одноканальные и многоканальные виброанализаторы, эти приборы позволяют загрузить в них программу измеряемых параметров с компьютера, что после замеров позволит произвести анализ, сделать расчёт и выявить источник вибраций. При использовании виброанализатора, на электродвигатель навешиваются датчики вибрации. Таким образом можно точно установить причину неисправности и меры её устранения.

Вибрация — электродвигатель

Вибрация электродвигателя вызывает ненормальный износ подшипников, ослабляет крепление его яа фундаменте и может привести к разрушению изоляции и искрению под щетками.

Вибрация электродвигателя во время его работы не должна превышать: при частоте вращения вала 3000 об / мин — 0 06 мм и при частоте вращения вала 1500 об / мин — 0 10 мм. Осевой разбег ротора должен быть в пределах 2 — 4 мм.

Вибрация электродвигателя во время его работы не должна превышать: при частоте вращения вала 3000 об / мин — 0 06 мм и при частоте вращения вала 1500 об / мин — 0 10 мм.

Вибрация электродвигателя вы зывает ненормальную разработку подшипников, ослабляет креп ление его на фундаменте и может привести к разрушению изоля ции, короткому замыканию обмоток и искрению под щетками.

Вибрация электродвигателей вертикальных подпорных насосных агрегатов измеряется на корпусе подшипникового узла в вертикальном ( осевом) и горизонтально-поперечном направлениях.

Вибрацию электродвигателей следует немедленно устранять.

Одновременно проверяют вибрацию электродвигателя при помощи виброметра.

Все перечисленные причины вибрации электродвигателя , являясь причинами электромагнитного происхождения, обладают одним общим свойством — уровень вибрации резко падает при отключении электродвигателя от сети.

В процессе эксплуатации бывают случаи вибрации электродвигателя . Она вызывает ненормальную выработку и разрушение подшипников, ослабляет крепление двигателя на фундаменте и может привести к нарушению изоляции, короткому замыканию обмоток и искрению под щетками.

Одновременно с помощью виброметра измеряют вибрацию электродвигателя . Допустимая амплитуда вибрации при хорошо сцентрированных электродвигателях находится в следующих пределах: при скорости вращения электродвигателя 3000; 1500; 1000; 750 об / мин и ниже допустимая амплитуда вибрации соответственно равна 0 05; 0 10; 0 13; 0 16 мм.

Во время испытания на холостом ходу виброметром измеряют вибрацию электродвигателя . Вибрация ( удвоенная амплитуда колебаний) корпуса электродвигателей не должна превышать 0 05 мм для электродвигателей мощностью до 100 кет и скоростью вращения 1500 об / мин, а также электродвигателей всех мощностей со скоростью вращения 3000 об / мин. У всех машин мощностью свыше 100 кет при скорости вращения до 1500 об / мин вибрация не должна превышать 0 09 мм.

Для неисправностей электромагнитного происхождения характерно то, что уровень вибрации электродвигателя более резко падает при отключении электродвигателя от сети. Для более достоверной оценки неисправности рекомендуется осуществить анализ вибрации без соединения двигателя с насосом.

Акустический институт Академии наук СССР рекомендует для уменьшения шума и вибрации электродвигателей применять созданные институтом специальные покрытия, которые наносятся на вибрирующие поверхности. Виброгасящие покрытия, как мы уже отмечали, обладают большим внутренним трением. Это значит, что поглощающее покрытие значительную часть механической энергии колебаний переводит в тепло, которое затем рассеивается. Здесь в качестве поглощающих материалов могут быть использованы кровельные и гидроизоляционные материалы: битум, рубероид, изол, специальные мастики на битумной основе, войлок, пропитанный битумом, некоторые пластмассы.

Перед остановкой электродвигателя для ревизии выполняют следующие работы: измеряют вибрацию электродвигателя ; измеряют сопротивление изоляции обмотки статора при рабочей температуре и определяют коэффициент абсорбции, который должен быть не менее 1 2; при номинальной частоте вращения измеряют сопротивление изоляции обмотки ротора.

Вибрационные характеристики

При замере вибрации измеряют её вертикальную и горизонтальную составляющие (или как ещё называют осевая и поперечная). Существует несколько понятий вибрационных характеристик, давайте разберемся какими они бывают и в чем измеряются:

• Виброскорость (измеряется в миллиметрах на секунду, мм/с) – величина, характеризующая перемещение точки измерения вдоль оси электродвигателя.
• Виброускорение (измеряется в метрах на секунду в квадрате, м/с2) – прямая зависимость вибрации от силы её вызвавшей. Виброперемещение (измеряется в микрометрах, мкм) – величина амплитуды, показывающая расстояние между крайними точками при вибрации.

При замерах вибрационных характеристик, как правило, замеряют виброскорость, так как она наиболее точно описывает характер проблемы. При этом измеряют не наибольшее значение виброскорости, а её среднеквадратичное значение (СКЗ). По причине того, что все стрелочные приборы по принципу действия (которые использовались ранее) являются интегрирующими. Допустимые нормы вибрации электродвигателей приведены в Правилах эксплуатации электрических станций и сетей (ПТЭ) и в ГОСТ ИСО 10816.

Так как существует множество разнообразных электрических машин ГОСТ Р 56646-2015 поможет разобраться, какой именно стандарт из группы ГОСТ ИСО 10816 применим к конкретному электродвигателю. Например, для компрессоров, двигателей с насосом и других применений электропривода могут быть различные нормы и требования по проведению замеров.

В этих документах приведены основные требования, нормы, рекомендации, классы вибрационного состояния и прочее.

Первый пуск электродвигателя

Первый пробный пуск двигателя производится поле окончания всех его испытаний и при их положительных результатах.

Пуск двигателя производится наладчиками в присутствии представителя электромонтажной организации. При этом пускаются несколько электродвигателей, входящих в одну электроустановку.

Перед пуском двигатель должен быть подготовлен, и пуск проведен с осторожностью. Необходимо проверить:

— состояние передачи от двигателя к механизму;

— наличие кожуха передачи и кожуха вентилятора двигателя;

— наличие смазки в подшипниках;

Внимание. Все виды защит двигателя должны быть испытаны и поставлены на минимальные уставки

Перед пробным пуском двигателя нужно провернуть его и проверить свободный ход. На случай отказа схемы управления двигателем при его отключении необходимо предусмотреть аварийное снятие напряжения ближайшим рубильником или автоматам.

При двигателе большой мощности или протяженном механизме необходимо расставить наблюдающих за работой двигателя и механизма.

Сначала двигатель пускается на 1–2 с. При этом проверяется направление вращения, работа механической части и поведение механизма.

При нормальном первом включении двигатель включается до разгона на полные обороты. При этом следят за током нагрузки по амперметру и по поведению двигателя, за состоянием защиты, работой щеток при их наличии, по звуку определяют, нет ли касания вращающихся частей за неподвижные, нет ли вибрации, нагрева подшипников.

При всех замеченных неполадках двигатель немедленно отключается без предупреждения.

При удовлетворительных результатах пробных пусков двигатель включается на более продолжительное время на обкатку. При этом проверяют нагрев подшипников, обмоток, стали магнитопровода.