Причины и способы устранения вибрации электродвигателей

Содержание

Вибрация от двигателя

Причины и способы устранения вибрации электродвигателей

Причин, способных вызвать вибрацию работающего двигателя вообще, а в режиме холостого хода в частности, достаточно много. Связано это с тем, что исправный силовой агрегат представляет собой сложную, механически сбалансированную конструкцию, и любая неисправность немедленно приводит к дисбалансу в работе его взаимосвязанных деталей и узлов.

Разбалансирование системы вызывает достаточно сильную вибрацию двигателя, которая мгновенно ощущается в салоне транспортного средства. При этом выявить ее наличие можно на неподвижном автомобиле по таким признакам:

  • предметы, находящиеся на приборной панели способны перемещаться самостоятельно;
  • изображение в зеркале заднего вида «размывается»;
  • при прикосновении к рулевому колесу ощущается его подрагивание.

Среди причин, вызывающих вибрацию двигателя в режиме холостого хода, чаще всего встречаются:

  1. Неисправность одного или нескольких цилиндров.
  2. Нарушение целостности деталей крепления двигателя.
  3. Использование некачественного топлива, загрязнение деталей и узлов топливной системы.
  4. Износ деталей цилиндро-поршневой группы.
  5. Последствия некачественного ремонта двигателя.

Способы устранения причин, вызывающих вибрацию

Ощутив неприятную вибрацию, исходящую из-под капотного пространства автомобиля, не стоит сразу же обвинять в этом силовой агрегат. Необходимо внимательно разобраться в причинах и найти ту единственную, из-за которой и появилась вибрация двигателя.

  • Начинать диагностику рекомендуется с проверки элементов крепления двигателя. Автомобильный мотор при работе слегка вибрирует, однако эта вибрация не должна передаваться на кузов. Для этого двигатель крепится к кузову с помощью специальных резино-металлических подушек. Если хотя бы одна из них повреждена, то зуд мгновенно начинает ощущаться в салоне автомобиля.
  • Обнаружив «убитую» подушку, ее меняют. Если причина кроется в неисправной подушке, то вибрация двигателя на холостых оборотах исчезнет. По мнению специалистов автосервиса 9 из 10 обращений по поводу вибрации двигателя на холостых связаны именно с «убитыми» подушками.

ВАЖНО! Необходимо проследить, чтобы мотор после окончания работ был правильно сбалансирован. Даже небольшой его перекос снова вызовет появление вибрации в салоне.

Достаточно часто вибрация двигателя на холостых оборотах возникает из-за неравномерной работы цилиндров. Это бывает в тех случаях, когда отказывает один из цилиндров. Топливо в нем не сгорает, нагрузка на коленвал распределяется неравномерно, и двигатель начинает дергаться из стороны в сторону.

Кроме того, поступающее в цилиндр топливо перемешивается с моторным маслом и попадает в картер. Разбавленное топливом масло перестает выполнять свои функции, что в конечном итоге приводит к:

  • механическим повреждениям деталей цилиндро-поршневой группы;
  • нарушениям режима смазки остальных трущихся деталей мотора;
  • перегреву двигателя, так как масло выполняет еще и функцию теплоотвода.

Наличие неработающего цилиндра выявляется «на слух», так как двигатель начинает «троить». Причин, по которым может не работать один или два цилиндра, достаточно много. Чаще всего они кроются в неисправностях систем:

Рекомендуется проверить исправность: свечей зажигания; высоковольтных проводов; распределителя зажигания.

Проверяют работоспособность: форсунок; инжектора; топливного насоса.

Внимание: диагностируют и очищают форсунки на специальном стенде.

  • Газораспределительного механизма (ГРМ)

Причин внережимной работы ГРМ множество: неправильно установлен ремень привода; изношены элементы натяжителя приводного ремня; прогорание прокладки головки блока цилиндров; износ распределительного вала и/или гидрокомпенсаторов.

Если проверка показала, что все системы, обеспечивающие штатную работу силового агрегата, функционируют нормально, приступают к поиску неисправного цилиндра. Для этого нужно измерить величину компрессии в каждом из них.

Величина компрессии в каждом цилиндре силового агрегата должна соответствовать нормам, указанным в технической документации на автомобиль. Если в каком-либо цилиндре наблюдается существенное отклонение от нормативного значения, то это свидетельствует о наличии неисправности именно в этом цилиндре.

Причины вибрации

Если мотор работает корректно в режиме холостых оборотов, то вибрация от двигателя отсутствует, потому как в исправленном моторе нет причин для ее образования. Ведь в этом случае крутящий момент просто не передается через КПП карданному валу, а потому все трансмиссионные узловые элементы должны функционировать без каких-либо колебаний.

Если же автовладелец отметил для себя несвойственные нормальному режиму работы изменения, то необходимо в ближайшее время записаться на диагностику автомобиля, так как вовремя обнаруженная сильная вибрация двигателя может стать поводом для серьезного ремонта.

Как показывает практика, существуют следующие основополагающие причины вибрации.

  1. Перебои в работе цилиндров. Довольно распространенное явление, опытные водители дают ей также и второе название — «троит мотор». Вибрация двигателя на холостых объясняется постоянными или периодическими перебоями функционирования одного или сразу нескольких цилиндров. Происходить это может в силу многих обстоятельств, самыми распространенными среди которых являются:
    • снижение компрессии;
    • недостаток или, напротив, переизбыток воздуха в цилиндрах;
    • проникновение слишком маленького или наоборот большого количества горючего в цилиндры;
    • ранний или поздний момент зажигания в камере сгорания топливно-воздушной смеси.

Каждая из вышеперечисленных причин может проявляться в большей или меньшей степени, но полного прекращения наблюдаться не будет. Посредством этого вибрация передается на кузов, либо водитель может ощущать ее на руле, что приводит к общему дискомфорту людей, находящихся в автомобиле.

Стоит заметить, что возникающий при вибрациях дискомфорт можно частично компенсировать увеличением частоты вращения коленчатого вала (нажатием на газ), но при этом мощность двигателя будет все равно находиться на низком уровне.

Дело в том, что нагрузка на коленвал при частично поврежденном или неработающем цилиндре в любом случае будет оставаться неравномерной, вызывать рывки и/или прорывы в работе автомобиля.

Устранять проблемы такого характера следует в кратчайшие сроки, так как кроме возникновения вибраций, разрушающих мотор, в камере сгорания неисправных цилиндров не осуществляется нормальное сгорание топливной смеси.

В этом случае избыточное количество горючего начинает смывать смазочный материал со стенок цилиндра, увеличивая степень износа его зеркала. Кроме этого, излишки горючей смеси с большей долей вероятности начнут проникать сквозь уплотнительные детали, а значит, попадут в состав моторного масла, снижая тем самым его эксплуатационные свойства.

  1. Одной из причин возникновения вибрации может стать неправильная (непрофессиональная) замена ремня ГРМ. Это важно потому как смещение ремня при установке даже на один зубчик станет поводом для нарушения фаз газораспределения.
  2. Недостаточное крепление силового агрегата. Легче всего диагностировать данную причину в тот момент, когда автомобиль не движется, а стоит на месте. При запуске двигателя и последовательном увеличении числа оборотов степень вибрационных колебаний также будет прогрессировать. Чаще всего данная причина характерна для авто с большим пробегом, так как из-за большого количества пройденных километров, да если еще в условиях плохого дорожного покрытия, неизбежно приведет к ослаблению крепления мотора.
  3. Также поводом для возникновения вибрации в этом секторе могут стать пришедшие в эксплуатационную непригодность подушки двигателя. Они по своей сути являются демпфером, способным не только фиксировать ДВС, но и гасить его вибрации. Дефекты подушек (а их четыре штуки) могут вызвать звук металлического скрежета. На практике чаще всего лопаются передние опоры, так как именно они испытывают большую часть инерционных и динамических нагрузок. Как правило, подушки необходимо менять парно.
  4. Не проведенная балансировка коленвала. При замене данная важная деталь должна пройти обязательную процедуру калибровки на специализированном стенде. Только так можно избежать потенциального возникновения вибраций, которые будут передаваться на другие узлы автомобиля.
  5. Детали цилиндропоршневой группы разного веса. Причина не очень распространенная, но все-таки встречающаяся. Как правило, характерно для автомобилей, чей пробег превысил отметку в 200 тыс. км. При таких показателях образуется существенная разница между массой поршня, маслосъемных колпачков, гильз, компрессионных колец и т.д. Дело в том, что при длительной эксплуатации автомашины вышеперечисленные детали изнашиваются достаточно неравномерно. Это становится причиной возникновения в цилиндропоршневой группе колебания, которые легко диагностируются, когда двигатель запущенный.

Нормальная работа силового агрегата подразумевает от восьмисот до тысячи оборотов за минуту, показатель зависит от мощности двигателя. Если количество холостых оборотов гораздо меньше установленной нижней границы, то мотор просто перестанет работать, автомобиль заглохнет.

Если же число оборотов превалирует за верхний показатель, то потенциально возникнет увеличенный расход бензина, а также автовладелец может гарантированно ожидать более быстрое, чем обычно, изнашивание различных деталей и узлов авто. Поэтому крайне важно, при возникновении даже незначительных вибраций пройти соответствующую диагностику и необходимые ремонтные работы.

Способы устранения вибраций

После грамотной, профессиональной установки причины возникновения вибраций двигателя необходимо в кратчайшие сроки их устранить. Способы «лечения» весьма разнообразны, все зависит от «диагноза».

Низкая компрессия

Одной из причин троения двигателя — низкий уровень компрессии в цилиндрах. Это может возникнуть вследствие выхода из строя какой-либо детали, входящей в состав цилиндропоршневой группы. Для того чтобы устранить данную неполадку придется прибегнуть к разборке самого двигателя.

Причиной низкого уровня компрессии может крыться в изношенном состоянии поршня, поршневых колец и/или клапанов. В этом случае самым оптимальным и рациональным вариантом устранения вибрации будет являться лишь полная профессиональная замена дефектных деталей.

При самостоятельной замене либо варианте восстановления возможно возникновение дальнейших, более значительных поломок, а значит, и дорогостоящего ремонта всей силовой установки.

Неравномерное поступление воздуха

Если воздух попадает в камеру сгорания непропорционально, то исправить это можно элементарной заменой воздушного фильтра. Следует также тщательно осмотреть магистраль системы подачи воздуха на трещины и сколы. Рекомендуется произвести замену датчики массовой подачи воздуха и дроссельной заслонки.

Некорректная подача топлива

В этом случае профессиональные автослесари советуют выполнить следующий алгоритм действий:

  • тщательно осмотреть и очистить форсунки;
  • если после этого проблема не устранилась, то форсунки подлежат полной замене;
  • провести инспекцию состояния и работы топливного насоса, при необходимости — замена в сборе;
  • определить и сбросить ошибки ЭБУ

Система зажигания

При диагностировании раннего или, напротив, более позднего момент зажигания в системе, следует обратить внимание на состояние и нагар свечей, также на целостность высоковольтных проводов. Если требуется замена — то лучше всего делать это со всем комплектом.

Крепления двигателя

В случае, когда крепежные элементы разболтались, либо вышли из строя опоры двигателя, то необходимо соответствующим образом и последовательно усилить крепления. Подушки проверить на наличие трещин и других дефектов, в случае необходимости — попарная и полная замена.

Кроме вышеперечисленных мероприятий для устранения сильных вибраций, исходящих от двигателя актуальным может стать грамотная установка ремня ГРМ, профессиональная балансировка коленчатого вала, а также замена разных по массе (износившихся) элементов ЦПГ.

Таким образом, «пляска» силового агрегата может возникнуть по разным причинам, которые также соответственно и устраняются каждая по своему алгоритму. Ликвидация причин возникновения вибраций — процесс необходимый, так как такие колебания помимо причиняемого дискомфорта водителю и пассажирам, могут привести к дорогостоящему ремонту самого двигателя автомобиля.

Кроме этого, одной из частых причин сильной вибрации является самопроизвольное ослабление крепежных элементов. И если капитальный ремонт двигателя — пусть дорогостоящая процедура, но все же исправимая, то ослабленные болты и гайки особенно во время движения автомобиля могут привести к непоправимым последствиям.

Вибрационный электродвигатель

О П И С А Н И Е,11 764О17

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свчд-ву— (22) Заявлено 05.12.78 (21) 2694292/18-25 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет — (5 I ) М. Кл. з

Н 01 L 41/10

Н 02 N 11/00

Государственный комитет

Источник: https://svyazist-izh.ru/vibratsiya-ot-dvigatelya/

Причины вибрации двигателя на холостом ходу

Причины и способы устранения вибрации электродвигателей
В отличие от дисбаланса при наборе скорости, вибрация двигателя на холостых оборотах не может быть вызвана карданным валом, приводами, колесами и многими другими элементами трансмиссии. Поскольку ДВС работает на холостом ходу, а КПП в нейтральном положении, перечень причин, из-за которых вибрация передается на кузов и салон, значительно уменьшается.

Возможные причины

  • Неравномерная компрессия в цилиндрах. Из-за снижения компрессии не происходит эффективное сгорание топливовоздушной смеси, вследствие чего поршень в проблемном цилиндре не получает должного ускорения. Причина вибрации на холостых оборотах в таком случае в уменьшении инерционного движения поршня на такте рабочего хода.
  • Пропуски зажигания в 1 либо сразу нескольких цилиндрах. Как и в случае с потерей компрессии, по причине плохого сгорания ТПВС поршень не получает должного ускорения, что приводит к неравномерному вращению коленчатого вала.
  • Неисправность двухмассового маховика. В исправном состоянии демпфер крутильных колебаний позволяет снизить нагрузку на коленчатый вал и элементы трансмиссии. В случае выхода из строя наблюдаются вибрации двигателя, сопровождающиеся характерным громыханием.
  • Износ подушек двигателя. Мотор в подкапотном пространстве удерживается на нескольких сайлентблоках. В случае трещин, надрывов резиновых демпферов вибрации будут передаваться на кузов и четко ощущаться в салоне.
  • Износ привода уравновешивающих валов и самих балансиров. Износ подшипников, растяжение цепи, неправильная регулировка натяжителя приводят к повышению шумности и вибрациям.

Подушки двигателя

как определить, что причина дисбаланса именно в подушках?

  • визуально осмотрите сайлентблоки крепления двигателя. резиновый демпфер не должен отслаиваться от металлических элементов, иметь глубокие трещины.
  • используя подкатной домкрат и небольшую резиновую проставку, поочередно поддомкратьте двигатель со всех сторон установки подушек (точка опоры должна быть как можно ближе к месту расположения демпфера). после каждой смены положения точки опоры наблюдайте за работой мотора. вибрация должна заметно уменьшиться при поддомкрачивании двигателя вблизи порванной подушки.

замену подушек двигателя рекомендуем производить только с использованием оригинальных запчастей либо достойных аналогов.

покупая дешевые подушки от непроверенных производителей, вы рискуете нарваться на слишком жесткие демпфирующие вставки. в итоге после замены вибрация не только не пропадет, но и может усилиться.

компрессия

вибрация, связанная с потерей компрессии в первую очередь проявит себя на холодную. по мере прогрева металлические детали расширяются, уменьшая тем самым зазоры, через которые происходит прорыв выхлопных газов. неравномерность компрессии в цилиндрах – естественное явление для двигателя с пробегом больше 100 тыс./км.

но для нормальной работы разброс не должен превышать 0,5-1 кгс/см2. при больших значениях на холодную уже могут наблюдаться вибрации.

проверять компрессию следует на холодном двигателе. узнать, какая компрессия должна быть в двигателе, можно из руководства по ремонту и эксплуатации вашего автомобиля.

вслед за проверкой можно определить, что именно стало причиной потери компрессии: проблема с цпг либо деталями грм. для этого залейте в проблемный цилиндр 25-30 мг моторного масла, после чего повторите замеры. если компрессия выровняется, причина в износе цпг. отсутствие изменений свидетельствует о проблемах с грм.

более точную диагностику причины вибраций на холостых можно осуществить пневмотестером.

пропуски зажигания

самодиагностика современных эбу двигателя позволяет определить номер цилиндра, что значительно облегчает поиск причины вибраций на холостом ходу. множественные пропуски свидетельствуют о периодических проблемах сразу в нескольких цилиндрах.

из термина отнюдь не следует, что причина перебоев в работе именно в системе зажигания, так как эбу определяет пропуски зажигания по неравномерности вращения коленчатого вала.

какие элементы чаще всего становятся причиной пропусков зажигания и повышенной вибрации?

  • топливные форсунки (тпвс переобогащенная или слишком бедная).
  • свечи зажигания. к перебоям в подаче искры приводит масляный нагар на свечах, эрозия электродов, нарушение керамической изоляции, неправильный воздушный зазор.
  • высоковольтные провода.
  • катушка зажигания/модули зажигания.
  • блок управления двигателем.

не стоит забывать о проблеме подсоса воздуха и многих других причинах, из-за которых двигатель троит, а на кузов передается вибрация. в любом случае мы рекомендуем переходить к поиску неисправностей только после считывания кодов ошибок.

двухмассовый маховик

Симптомы выхода из строя демпфирующего маховика:

  • скрип, скрежет при запуске и остановке силового агрегата;
  • громыхающий звук при работе двигателя на холостом ходу;
  • передающаяся на кузов и в салон вибрация (при некритичном износе только на холодную).

Причиной такого поведения становится люфт элементов пружинно-демпферной системы, которая призвана гасить крутильные колебания. На автомобилях с МКПП для проверки маховика достаточно выжать сцепление.

Если двигатель стал работать ровнее и вибрации уменьшились, значит, причина нестабильной работы на холостом ходу именно в двухмассовом маховике.

Владельцем автомобилей с роботизированной КПП остается полагаться на косвенные признаки и дефектовку после разборки.

Стук и неравномерная работа на холодную

ускоренный износ цилиндров, поршней – настоящая проблема многих владельцев автомобилей volkswagen, skoda с бензиновыми двигателя. в последнее время участились случаи задиров в цилиндрах на автомобилях hyundai.

из-за тенденции облегчения элементов цпг, уменьшения толщины поршневых колец, жарового пояса и длины юбки, перекладка поршней сопряжена с большими нагрузками.

локальные перегревы, связанные с эксплуатацией авто в условиях пробок (нарушение обдува, долгие простои на оборотах холостого хода), неправильный прогрев двигателя зимой, приводят к износу цпг.

вследствие этого на холодную двигатели начинают стучать. по мере прогрева стук, а вместе с ним и возросшая вибрация по кузову прекращается.

двс цикла дизеля

Передающаяся на кузов вибрация – одна из особенностей работы дизельного двигателя, которая определяется характером воспламенения и сгорания дизтоплива. Но важно отличать штатный уровень вибраций от явных симптомов неисправности.

Проверку топливной системы рекомендуем начать с компьютерной диагностики, точнее, со считывания в реальном времени коррекции впрыска.

Положительная коррекция будет свидетельствовать о переливе топлива, соответственно, отрицательная – об уменьшении ЭБУ времени впрыска. Этот показатель отнюдь не говорит о том, что неисправна форсунка.

Но отлично показывает, как именно с помощью регулировки количества впрыскиваемого топлива ЭБУ пытается поддержать стабильную работу двигателя на холостом ходу.

Причиной повышенных вибраций вполне может быть и сам топливный насос высокого давления. Если вибрация на кузов передается только первые минуты после холодного запуска, скорее всего, причина в неисправности свечи накаливания. Также не стоит исключать проблемы с потерей компрессии.

ДИСБАЛАНС ПОСЛЕ РЕМОНТА

Если вибрация на холостых оборотах появилась после капитального ремонта двигателя, причина может скрываться в халатном отношении к подбору деталей. К негативным факторам можно отнести:

  • установку поршней, шатунов, которые значительно отличаются по весу;
  • несоответствие зазоров в цилиндропоршневой группе, вследствие чего перекладка поршней происходит с ударом;
  • неотбалансированный коленчатый вал;
  • критичная выработка седел, плохая притирка фаски клапанов, неправильная регулировка теплового зазора. Указанные факторы могут стать причиной потери компрессии и появления вибраций.

На автомобилях с механической КПП вибрации на холостых и средних оборотах появляются после установки некачественного комплекта сцепления. Передающийся на кузов дисбаланс усилится, если после неоднократного перегрева маховик не был проточен и отбалансирован. При излишнем облегчении маховика и уменьшении инерционной массы, сглаживающей неравномерной вращения коленвала, двигатель будет неустойчиво работать на холостых оборотах.

Многие двигатели начинают вибрировать на холостых оборотах после удаления балансирных валов. Владельцы избавляются от механизма уравновешивающих валов, чтобы не тратиться на их ремонт. Удаление балансиров не только провоцирует вибрации, но и повышает нагрузку на коленчатый вал, что снижает его ресурс.

Спасибо за посещение данной статьи. Пожалуйста, ставьте пальцы вверх статье, это поможет ее распространить иподписывайтесь на канал, читайте мои старые статьи и ждите новые.

Источник: https://zen.yandex.ru/media/autoroom/prichiny-vibracii-dvigatelia-na-holostom-hodu-5ade0e69482677b36176f38f

Причины и способы устранения вибрации электродвигателей

Причины и способы устранения вибрации электродвигателей
Вибрация электродвигателя — часто встречающаяся проблема. Однако, в период эксплуатации ей мало уделяют внимания.

Результатом биения может стать трещина станины двигателя, перегрев и выход из строя подшипников, изгиб ротора, что в итоге приведет к выходу из строя электродвигателя.

Своевременная диагностика качества работы электрической машины поможет выявить повышенные шумы и вибрации и оперативно их устранить.

Причины возникновения

Вибрации электрических машин могут возникать на холостом ходу, тогда источник дефекта имеет магнитную природу (неправильный воздушный зазор между статором и ротором, отслоение лака обмоток и так далее) или в момент пуска и под нагрузкой, тогда источник проблемы механический.

К механическим источникам вибрации можно отнести изгиб вала (может быть как следствием, так и причиной), нарушение центровки ротора, перегрев подшипников (например, из-за отсутствия смазки), ослабление резьбовых соединений крепления элементов электродвигателя. Также режим использования электродвигателя (генератор или движитель) может объяснить причину возникновения неисправности, например, поломка лопастей электровентилятора или нарушение соосности муфты при вращении гидроагрегатов.

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.

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.

Алгоритм выявления неисправности

Для определения и устранения причин вибрации электродвигателя существует несложный алгоритм.

Осмотреть работающий электродвигатель на предмет отсутствия незакрученных болтов, крышек, надежность крепления двигателя к раме. Далее необходимо рассоединить двигатель и приводимый им в движение механизм.

Если вибрация пропала, то причина в соединительной муфте (нарушение центровки полумуфт, разный вес пальцев и так далее).

Если после отсоединения приводного механизма вибрация на холостом ходу присутствует. Значит причина в самом электродвигателе, при отключении питания (когда двигатель на выбеге) должна прекратиться вибрация.

Если при отключенном питании она прекратилась, то всему виной воздушный зазор между статором и ротором.

При затухающей амплитуде вибраций при отключенном питании, причина в механическом дефекте ротора (изгиб, трещина, дефект роторной бочки) или дефекте полумуфты.

Если при снятой полумуфте вибрация отсутствует, значит – в полумуфте, в противном случае необходимо снимать ротор для динамической балансировки на станке или выявления повреждений обмоток. При диагностике электродвигателя на подшипниках качения их неисправность легко выявить – повышенный шум и сильный нагрев.

Дефект подшипников скольжения будет проявляться под нагрузкой, если выявить причины вибрации под нагрузкой не удаётся, то, скорее всего, виноваты подшипники, необходимо их заменить или отдельно продиагностировать (например, датчики вибрации подключить к месту установки подшипников).

При выявлении повышенного нагрева подшипников необходимо также замерять уровень вибрационных характеристик, потому как сам по себе подшипник редко является источником проблемы, скорее, как следствие.

Важно понимать, что на ответственных механизмах (турбоагрегаты ГЭС, электродвигатели в АЭУ, электроприводы гидростанций и так далее) замер уровня вибрации должен производиться регулярно, в соответствии с графиком технического обслуживания.

Замеры должны проводить представители завода-изготовителя или специалисты организации, имеющей лицензию на проведение такого типа работ.

Замеры вибрационных характеристик с замером температуры подшипников должны быть отражены в формуляре электрической машины.

Теперь вы знаете, почему возникает вибрация электродвигателя, а также как происходит определение и устранение причин. Надеемся, предоставленная инструкция помогла найти и решить проблему!

Материалы по теме:

Источник: https://samelectrik.ru/prichiny-i-sposoby-ustraneniya-vibracii-elektrodvigatelej.html

9 основных неисправностей электродвигателя

Причины и способы устранения вибрации электродвигателей

В этом обзоре мы рассмотрим типичные неисправности трехфазных асинхронных электродвигателей и способы их предупреждения и устранения.

Электрические неисправности электродвигателя

Электрические неисправности двигателя всегда связаны с обмоткой.

  1. Межвитковое замыкание может возникнуть при ухудшении изоляции в пределах одной обмотки. Возможные причины: перегрев обмотки, некачественная изоляция, износ изоляции вследствие вибрации. Определить межвитковое замыкание бывает сложно. Основной метод диагностики – сравнение сопротивления и рабочего тока всех трех обмоток. Первые симптомы межвиткового замыкания – повышенный нагрев двигателя и падение момента на валу. При этом по одной из фаз ток больше, чем по двум другим.
  2. Замыкание между обмотками происходит из-за смещения обмоток, механической вибрации и ударов. При отсутствии должной электрической защиты может возникнуть короткое замыкание и пожар.
  3. Замыкание обмотки на корпус. При данной неисправности электродвигатель может продолжать работать, если неправильно выполнены заземление и защита от короткого замыкания. Однако в работе он будет смертельно опасен, так как его потенциал будет находиться под фазным напряжением.
  4. Обрыв обмотки. Эта неисправность равносильна пропаданию фазы. Если обрыв происходит в работе, то двигатель резко теряет мощность и начинает перегреваться. При правильно выполненной защите двигатель отключится, поскольку ток по другим фазам будет повышен.

Для устранения большинства из этих поломок требуется перемотка двигателя.

Механические неисправности электродвигателя

Механические неисправности электродвигателя связаны с его конструкцией.

  1. Износ и трение в подшипниках. Проявляется в повышении механической вибрации и шума при работе. В этом случае требуется замена подшипников, иначе неисправность приведет к перегреву и падению производительности двигателя.
  2. Проворачивание ротора на валу. Ротор может вращаться в магнитном поле статора, а вал будет неподвижен. Требуется механическая фиксация ротора на валу.
  3. Зацепление ротора за статор. Эта проблема связана с механической поломкой подшипников, их посадочных мест или корпуса двигателя. Кроме того, подобная неисправность приводит к повреждению обмотки статора. Практически не подлежит ремонту.
  4. Повреждение корпуса двигателя. Может происходить из-за ударов, повышенных нагрузок, неправильного крепления или низкого качества двигателя. Ремонт является трудоемким из-за трудностей соосной установки переднего и заднего подшипников.
  5. Проворачивание или повреждение крыльчатки обдува. Несмотря на то, что двигатель продолжит работать, он будет перегреваться, что существенно сократит срок его службы. Крыльчатку необходимо закрепить (для этого используется шпонка или стопорное кольцо) или заменить.

Аварийные ситуации при работе электродвигателя

Существуют неисправности, не связанные непосредственно с двигателем, но влияющие на его работу, характеристики и срок службы. Большинство этих неисправностей вызваны механической перегрузкой, увеличением тока, и, как следствие, перегревом обмоток и корпуса.

  1. Увеличение нагрузки на валу вследствие заклинивания привода либо приводимых механизмов.
  2. Перекос напряжения питания, который может быть вызван проблемами питающей сети либо внутренними проблемами привода.
  3. Пропадание фазы, которое может произойти на любом участке питания двигателя – от питающей трансформаторной подстанции до обмотки двигателя.
  4. Проблема с обдувом (охлаждением). Может возникнуть из-за повреждения крыльчатки двигателя при собственном охлаждении, из-за останова вентилятора внешнего принудительного охлаждения или вследствие значительного повышения температуры окружающей среды.

Способы защиты электродвигателя

Для защиты электродвигателя от внутренних и внешних неисправностей, а также для минимизации дальнейших трудозатрат по его ремонту применяют различные устройства.

1. Мотор-автоматы и тепловые реле

Мотор-автоматы (автоматы защиты двигателя) и тепловые реле используют для обнаружения превышения тока по одной или всем фазам двигателя. В случае превышения через некоторое время происходит отключение привода.

В отличие от мотор-автомата, у теплового реле нет силовой коммутации. Оно имеет только управляющий контакт, который размыкает питание силовой цепи. Мотор-автомат является самостоятельным коммутационным устройством, способным выключать двигатель.

Минус теплового реле заключается в отсутствии защиты от короткого замыкания. Мотор-автомат имеет защиту от перегрузки и электромагнитную защиту от короткого замыкания, которая мгновенно срабатывает и выключает двигатель при превышении тока уставки в 10-20 раз.

Данные устройства используются наиболее широко и при правильной установке и настройке способны с большой долей вероятности защитить электродвигатель и оборудование от поломки и других негативных последствий.

2. Электронные реле защиты двигателей

Данный вид защиты обеспечивает большой выбор различных защит. Основным элементом таких реле является микропроцессор, который анализирует мгновенные значения напряжения и тока и принимает решения на основе заданных настроек. Это может быть выдача сигнала на индикацию либо на отключение двигателя.

3. Термисторы и термореле

Когда по какой-то причине не сработала тепловая защита по перегрузке, последний рубеж обороны — термозащита. Внутрь обмотки устанавливается термочувствительный элемент (как правило, термистор или позистор), который меняет свое сопротивление в зависимости от температуры. При пересечении порога срабатывает соответствующая защита, и двигатель отключается.

Возможно применение более простых дискретных термореле (термоконтактов), которые размыкают контрольную или тепловую цепь, что приводит к аварийной остановке электродвигателя.

4. Преобразователи частоты

Обычно преобразователи частоты располагают несколькими видами защиты – по превышению момента и тока, по превышению напряжения, обрыву фазы и проч. Кроме того, возможно ограничение момента и тока.

В этом случае на двигатель будет подаваться напряжение с меньшим уровнем и частотой, если будет обнаружена перегрузка.

При этом будет выдано соответствующее сообщение оператору, а двигатель может продолжать работать.

Также производители частотных преобразователей рекомендуют устанавливать защитный автомат на входе ПЧ, тепловое реле на выходе и термисторную защиту.

Другие полезные материалы:
Выбор электродвигателя для компрессора
Как определить параметры двигателя без шильдика?
Выбор мотор-редуктора для буровой установки

Источник: https://tehprivod.su/poleznaya-informatsiya/osnovnye-neispravnosti-elektrodvigatelya.html

Как устранить вибрацию электродвигателя

Причины и способы устранения вибрации электродвигателей
Разместить публикацию Мои публикации Написать

Повышенная вибрация резко снижает надежность электродвигателя и прежде всего опасна для его подшипников.

Под воздействием толчковых, ударных нагрузок от вибрирующего ротора в подшипниках скольжения может нарушиться масляная пленка и наступить подплавление баббита. В некоторых случаях в баббите появляются трещины и сколы. В подшипниках качения быстро развиваются усталостные явления металла, появляются трещины, выбоины на рабочих поверхностях качения, разрываются сепараторы.

От воздействия вибрации может также наступить изгиб или излом вала, бочка ротора – оторваться от вала, появиться трещина в станине статора или в торцовой крышке, повредиться опорная рама и фундамент. Повышается и ускоряется износ изоляции обмоток электродвигателя.

Вибрация электродвигателя, превышающая норму, должна быть устранена. Но для этого нужно знать ее причину. Причинами вибрации, которые условно разделяются на две группы, могут быть следующие.

Первая группа

  1. Неправильная центровка электродвигателя с механизмом.
  2. Неудовлетворительное состояние соединительной муфты: износ пальцев, сухариков, зубцов, несоосность отверстий под пальцы в полумуфтах, небаланс полумуфты или пальцев.

  3. Небаланс ротора приводимого механизма, особенно часто встречающийся у дымососов и вентиляторов вследствие износа лопаток.
  4. Дефект подшипников приводимого механизма.

  5. Дефекты фундамента и фундаментной рамы: раз рушение бетона маслом, обрыв сварки на ребрах жесткости рамы, плохое крепление двигателя к раме после центровки и т. д.

Эта группа причин вибрации электродвигателя должна устраняться персоналом, ремонтирующим приводимый механизм, за исключением, пожалуй, устранения дефекта в сварке рамы под электродвигателем, если она одновременно не является рамой механизма.

Вторая группа

  1. Небаланс ротора электродвигателя.
  2. Образование трещин и обрыв стержней коротко- замкнутой обмотки ротора от кольца.
  3. Отрыв бочки ротора от вала.
  4. Изгиб или излом вала ротора.

  5. Слабое крепление отдельных деталей электродвигателя (подшипников, торцовых крышек).
  6. Недопустимо большой зазор в подшипниках скольжения, дефекты подшипников качения.

Эта группа причин устраняется персоналом, ремонтирующим электродвигатели.

На практике вибрация иногда вызывается не одной, а несколькими причинами.

При обнаружении повышенной вибрации подшипников электродвигателя желательно замерить ее виброметром или вибрографом, чтобы знать истинную величину.

Не отключая двигателя, следует проверить, не являются ли причиной вибрации слабое закрепление двигателя, нарушение сварки элементов фундаментной рамы или разрушение бетона фундамента. Для этого на ощупь определяют и сравнивают вибрацию лап электродвигателя или стульев его подшипников, болтов, крепящих электродвигатель, и рамы вблизи лап.

При недостаточной затяжке болта вибрирует только лапа двигателя, а болт не вибрирует или вибрирует незначительно.

Лучше всего разницу в вибрации можно заметить, приложив палец на стык двух сопрягаемых деталей, в данном случае на стык болта и лапы. При нарушении прочного сопряжения между ними вибрация вызывает перемещение одной детали относительно другой, и палец легко обнаружит это.

Если вибрирует и болт, то указанным способом проверяется, нет ли разницы в вибрации на стыке между лапой и рамой, между верхней полкой и вертикальной частью рамы, между ребром жесткости и верхней и нижней полками, между нижней полкой рамы и фундаментами и т. д. Иногда нарушение прочного сопряжения между деталями обнаруживается также по появлению мелких пузырей, а при сильной вибрации – и мелких брызг масла в месте стыка.

При обнаружении дефекта в сопряжении между рамой и фундаментом, появляющегося чаще всего из-за разъедания бетона маслом, весь пропитанный бетон, в том числе и пока сохранивший прочность, должен быть удален и заменен свежим. На время схватывания бетона агрегат должен быть остановлен и выведен из резерва.

Если дефектов в фундаменте, раме, креплении электродвигателя и его торцовых крышек, креплении приводимого механизма не обнаружено, следует рассоединить муфту между электродвигателем и механизмом и запустить электродвигатель в работу на холостом ходу.

f

Если в момент пуска и на холостом ходу электродвигатель работает без вибрации, то причину вибрации следует искать в нарушении центровки, износе пальцев или самих полумуфт или появлении небаланса в приводимом механизме.

Если же электродвигатель вибрирует и на холостом ходу, то причина вибрации находится в самом электродвигателе. В этом случае следует проверить, не исчезает ли вибрация сразу же после отключения электродвигателя от сети.

Исчезновение вибрации сразу же после отключения от сети указывает на наличие неравномерного зазора между ротором и статором. Для устранения вибрации, вызванной неравномерным зазором, следует принять меры к его выравниванию.

Сильная вибрация электродвигателя при пуске на холостом ходу указывает на неравномерный зазор или на обрыв стержня в обмотке ротора. Если зазор равномерен, то причина вибрации только в обрыве стержня ротора. Вибрация в этом случае устраняется путем ремонта обмотки ротора.

Если вибрация электродвигателя, отсоединенного от механизма, после отключения от сети пропадает не сразу, а снижается по мере снижения числа оборотов, то причина вибрации – в небалансе ротора из-за неуравновешенности полумуфты, изгиба или появления трещины на валу, смещения обмотки, отрыва бочки ротора от вала. В этом случае полезно снять полумуфту и электродвигатель запустить без нее.

Нормальная работа электродвигателя указывает на небаланс полумуфты. Такую полумуфту необходимо установить на оправку и проточить по всей наружной поверхности на токарном станке.

Если же и после снятия полумуфты вибрация осталась, ротор должен быть вынут и проверен на отсутствие дефектов на валу и в креплении на нем роторной бочки. При отсутствии дефектов ротор должен быть подвергнут динамической балансировке на станке.

Статическая балансировка ротора на ножах в данном случае не поможет, и поэтому производить ее не следует.

Повышенные зазоры в подшипниках скольжения сами по себе вибрацию не вызывают. Если нет других причин вибрации, то и при больших зазорах электродвигатель, особенно на холостом ходу, будет работать нормально.

Но если появятся другие причины вибрации, то величина ее при больших зазорах будет значительно выше, чем при допустимых зазорах.

Поэтому если электродвигатель вибрирует только под нагрузкой и определить причину вибрации не удается, то следует принять меры к уменьшению зазора в подшипниках путем их перезаливки.

Вибрация электродвигателя по причине дефектности подшипников качения обнаруживается легко. Дефектный подшипник сильно шумит, греется. Его необходимо заменить и только потом продолжить выяснение причины вибрации, если она осталась.

Дефектами соединительной муфты, вызывающими вибрацию, являются неуравновешенность полумуфт, несоосность отверстий в полумуфтах более чем на 1 мм, неодинаковость веса пальцев, неравномерный износ их или износ мягких шайб до такой степени, что пальцы касаются сталью отверстий в полу муфтах.

Все пальцы должны быть взвешены. Если есть разница в весе, то каждые два пальца, имеющие одинаковый вес, устанавливаются в противоположные отверстия полумуфт. Все сработавшиеся пальцы должны быть восстановлены заменой кожи или резины. Полумуфты, имеющие несоосность отверстий, должны быть заменены.

1399

Закладки

Источник: https://energoboard.ru/post/1303/

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.