Вибродиагностика электрических машин

Электромагнитные дефекты электрических машин. Анализируя сигналы с вибродатчиков, установленных на подшипниках электрических машин можно выявить много специфических причин повышенной вибрации. Эти причины могут являться прямым результатом наличия различных внутренних электромагнитных дефектов электрических машин.

Вибродиагностические методы контроля состояния двигателей являются первым этапом в оценке состояния, т.к. позволяют анализировать состояние оборудования непосредственно во время его работы. После выявления основных признаков существования дефекта, необходимо применять другие, специализированные методы диагностики.

Основной признак того, что диагностируемый дефект имеет электромагнитную природу - мгновенное исчезновение его признаков в спектре вибрации после отключения электрической машины от сети.

Очень важным является то, что диагностика причин повышенной вибрации электрических машин должна проводиться при возможно большей нагрузке двигателя.

Для успешной диагностики различных электромагнитных дефектов в электрических двигателях и генераторах необходим спектроанализатор с очень высокой разрешающей способностью.

Измерение вибрации на подшипниках электродвигателей и генераторов нужно всегда проводить в трех направлениях - вертикальном, поперечном и осевом.

Дефекты статора, которые можно определить по вибропараметрам:

- ослабление прессовки пакета стали, обрыв или замыкание в обмотке;

- неправильный взаимный осевой монтаж активных пакетов ротора и статора.

Дефекты ротора, диагностируемые по вибрации:

- обрыв или нарушение контакта в стержнях или кольцах “беличьей клетки” в асинхронном двигателе;

- ослабление прессовки всего пакета стали ротора или только в области зубцов.

Дефекты стали и меди статора. При всех дефектах активной стали или обмотки статора электрической машины, имеющих электромагнитную природу, в спектре вибросигнала возникает вибрация с высокой амплитудой гармоники на частоте электромагнитных процессов.

Ослабление прессовки активного железа статора обуславливается, в основном, двумя причинами - или общим ослаблением элементов крепления железа статора, или же явлением “отслоения” крайних листов и пакетов стали.

При локализации дефекта железа статора важную роль начинает играть место установки вибродатчика. Чем ближе он устанавливается к дефектному месту пакета статора, чем короче будет путь прохождения полезной виброинформации, тем более корректно можно будет проводить диагностирование и локализовать место проявления дефекта.

Эксцентричность статора. Эксцентриситет статора возникает как дефект изготовления “шихтованного” пакета стали статора, как дефект монтажа статора, в процессе монтажа электрической машины. Данный дефект статора может возникнуть в результате ослабления фундамента.

Дополнительно несколько возрастает амплитуда гармоники на частоте вращения электромагнитного поля в зазоре. Это позволяет в асинхронных двигателях хорошо дифференцировать эксцентричность статора от эксцентричности ротора, где вибрация идет с частотой вращения ротора. Для выявления этого различия необходимо наличие спектроанализатора с хорошим разрешением.

Обязательно должно соблюдаться требование к качеству взаимного монтажа статора и ротора. Значение этого параметра жестко контролируется при помощи специальных щупов при монтаже электрической машины. Такая процедура измерения должна производится при нескольких взаимных положениях ротора и статора.