モーターの振動にはさまざまな原因があり、それらは非常に複雑です。 8 極を超えるモーターでは、モーターの製造品質の問題により振動が発生することはありません。振動は 2 ～ 6 極のモータでよく発生します。国際電気標準会議 (IEC) によって開発された IEC 60034-2 規格は、回転モータの振動測定の規格です。この規格は、モータの振動に関する振動限界値、測定器、測定方法などの測定方法および評価基準を規定したものです。この規格に基づいて、モータの振動が規格を満たしているかどうかを判断できます。
モーター振動によるモーターへの悪影響
モータから発生する振動は、巻線の絶縁体や軸受の寿命を縮め、軸受の正常な潤滑に影響を与え、振動力により絶縁隙間が拡大し、外部からの塵埃や水分が侵入して絶縁抵抗が低下します。また、モーターから発生する振動により、冷却水配管に亀裂が入ったり、溶接箇所が振動して開いたりする可能性があります。同時に、負荷機械の損傷、ワークの精度の低下、振動する機械部品の疲労、アンカーネジの緩みや破損の原因となります。モーターはカーボンブラシとスリップリングの異常な摩耗を引き起こし、さらには重大なブラシ火災が発生してコレクターリングの絶縁体が焼損する可能性があります。モーターから大きな騒音が発生します。この状況は通常、DC モーターで発生します。
電気モーターが振動する 10 の理由
1.ローター、カプラー、カップリング、駆動輪（ブレーキ輪）のバランスが崩れている。
2.コアブラケットの緩み、斜めのキーやピンの緩み、ローターバインディングの緩みはすべて、回転部品の不均衡を引き起こす可能性があります。
3. リンケージ部の軸系が中心にない、中心線が重なっていない、中心がずれている。この失敗の主な原因は、取り付けプロセス中の位置合わせ不良と不適切な取り付けです。
4. 冷間時はリンケージ部の中心線は安定していますが、一定期間走行するとロータ支点や基礎等の変形により中心線が崩れ、振動が発生します。
5. モーターに接続されているギアとカップリングに欠陥がある、ギアがうまく噛み合っていない、ギアの歯がひどく磨耗している、ホイールの潤滑が不十分である、カップリングが歪んでいるまたは位置がずれている、ギアカップリングの歯の形状とピッチが正しくない間違っている、ギャップが大きすぎる、または摩耗が激しい、これらすべてが特定の振動を引き起こす可能性があります。
6. モーター構造自体の欠陥（楕円ジャーナル、シャフトの曲がり、シャフトとベアリング間の隙間が大きすぎる、または小さすぎる、ベアリングシート、ベースプレート、基礎の一部、またはモーター取り付け全体の剛性不足など）財団。
7. 取り付けの問題：モーターとベースプレートがしっかりと固定されていない、ベースボルトが緩んでいる、ベアリングシートとベースプレートが緩んでいるなど。
8. 軸と軸受の隙間が大きすぎたり小さすぎたりすると、振動の原因となるだけでなく、軸受の潤滑異常や温度上昇の原因となります。
9. モータで駆動されるファンやウォーターポンプの振動など、モータで駆動される負荷から振動が伝わり、モータが振動することがあります。
10. 交流電動機の固定子配線の誤り、巻線型非同期電動機の回転子巻線の短絡、同期電動機の励磁巻線のターン間短絡、同期電動機の励磁コイルの接続ミス、かご形非同期電動機の回転子バーの破損、回転子の変形コアが固定子と回転子の間に不均一なエアギャップを引き起こし、エアギャップ磁束の不均衡を引き起こし、振動を引き起こします。
振動の原因と代表的なケース
振動の主な理由は 3 つあります。電磁的な理由です。機械的な理由。そして電気機械的な理由が混在しています。
1.電磁的理由
1.電源：三相電圧がアンバランスであり、三相モーターは欠相で動作します。
2. ステータ: ステータコアが楕円形、偏心し、緩みます。固定子巻線が切れている、接地している、巻線間で短絡している、正しく接続されていない、固定子の三相電流が不均衡である。
例: ボイラー室の密閉ファンモーターのオーバーホール前に、ステーターコアに赤い粉が見つかりました。ステーターコアの緩みが疑われたが、通常のオーバーホールの範囲外であったため、対応は行わなかった。オーバーホール後、試運転中にモーターから甲高い悲鳴が発生しました。ステーターを交換したら不具合は解消されました。
3. ローターの故障: ローターコアが楕円形になり、偏心し、緩みます。ローターケージバーとエンドリングの溶接が開いている、ローターケージバーが破損している、巻線が間違っている、ブラシの接触不良など。
例: マクラギセクションで歯のない鋸モーターを動作させている間、モーターのステーター電流が前後に振れ、モーターの振動が徐々に増加することがわかりました。現象からモータローターケージバーが溶着し破損した可能性があると判断した。モーターを分解したところ、ローターケージバーに7箇所の破損があり、そのうち2箇所の重大なものは両側とエンドリングが完全に破損していた。発見が間に合わないとステータ焼損という重大な事故を引き起こす可能性があります。
2.機械的な理由
1.モーター:
アンバランスなロータ、曲がったシャフト、変形したスリップリング、ステータとロータの間の不均一なエアギャップ、ステータとロータの間の磁気中心の不一致、ベアリングの故障、不十分な基礎の設置、不十分な機械的強度、共振、アンカーネジの緩み、モータファンの損傷。
典型的なケース: 復水ポンプ モーターの上部ベアリングを交換した後、モーターの揺れが増加し、ローターとステーターにわずかな揺れの兆候が見られました。注意深く検査した結果、モーターのローターが間違った高さに持ち上げられており、ローターとステーターの磁気中心が揃っていないことが判明しました。スラストヘッドのネジキャップを再調整したところ、モーターの振動不具合は解消されました。クロスラインホイストのモーターをオーバーホールした後、振動が常に大きく、徐々に大きくなる傾向が見られました。モーターがフックを落としたとき、モーターの振動は依然として大きく、大きな軸方向の糸が存在することが判明しました。分解してみるとローターコアが緩んでいて、ローターバランスにも問題があることが判明しました。スペアローターを交換した後、障害は解消され、元のローターは修理のために工場に戻されました。
2.カップリングとの連携：
カップリングが損傷している、カップリングの接続が不十分である、カップリングが中心にない、負荷が機械的にアンバランスである、システムが共振する。リンケージ部の軸系が中心にない、中心線が重なっていない、中心がずれている。この障害の主な原因は、取り付けプロセス中のセンタリング不良と不適切な取り付けです。また、冷間時は一部のリンケージ部品の中心線が安定していても、一定期間走行するとローターの支点や基礎などの変形により中心線が崩れ、振動が発生する場合もあります。 。
例えば：
ａ．循環水ポンプのモーターは運転中に常に振動が大きかった。モーターの検査は問題なく、降ろした時点ではすべて正常です。ポンプ クラスは、モーターが正常に動作していると信じています。結局、モーターのアライメント中心が違いすぎることが分かりました。ポンプ クラスが再調整されると、モーターの振動は解消されます。
b.ボイラー室誘起送風機のプーリ交換後、試運転中にモータに振動が発生し、モータの三相電流が増加します。すべての回路および電気部品をチェックし、問題はありません。最終的に、プーリーが不適格であることが判明しました。交換後はモータの振動がなくなり、モータの三相電流も正常に戻ります。
3. 電気機械的な複合的な理由:
1. モーターの振動は、不均一なエアギャップによって引き起こされることが多く、これにより一方的な電磁張力が発生し、一方的な電磁張力によりエアギャップがさらに増加します。この電気機械混合効果は、モーターの振動として現れます。
2. ローター自体の重力や設置レベル、および間違った磁気中心によるモーターの軸方向のストリングの動きは、電磁張力によってモーターの軸方向のストリングの動きを引き起こし、モーターの振動を増加させます。ひどい場合には、シャフトがベアリングの付け根を摩耗させ、ベアリングの温度が急激に上昇します。
3. モーターに接続されているギアとカップリングが故障しています。この故障は主に、ギアの噛み合い不良、ギアの歯のひどい摩耗、ホイールの潤滑不良、カップリングの傾きや位置のずれ、ギア カップリングの歯の形状とピッチの不正確さ、過剰なギャップや激しい摩耗によって現れ、特定の振動を引き起こします。
4. モーター自体の構造上の欠陥および取り付けの問題。この障害は主に、楕円形のシャフトネック、シャフトの曲がり、シャフトとベアリング間の隙間が大きすぎる、または小さすぎる、ベアリングシート、ベースプレート、基礎の一部、またはモーター設置基礎全体の剛性不足として現れます。 、モータとベースプレートの固定の緩み、フットボルトの緩み、軸受座とベースプレートの緩みなど。 軸と軸受の隙間が大きすぎたり小さすぎたりすると、振動の原因となるだけでなく、潤滑異常や異常の原因となります。ベアリングの温度。
5. モータで駆動する負荷は振動を伝えます。
例えば、蒸気タービン発電機の蒸気タービンの振動、モーターによって駆動されるファンや水ポンプの振動によりモーターが振動します。
振動の原因を見つけるにはどうすればよいですか?
モーターの振動をなくすためには、まず振動の原因を突き止める必要があります。振動の原因を突き止めて初めて、モーターの振動をなくすための適切な対策を講じることができます。
1. モーターを停止する前に、振動計を使用して各部の振動を確認してください。振動の大きい部品については、垂直方向、水平方向、軸方向の振動値を詳細に試験します。アンカーねじまたはベアリングエンドカバーねじが緩んでいる場合は、直接締めることができます。締め付け後、振動の大きさを測定し、振動がなくなるか減少するかを観察します。次に、電源の三相電圧が平衡しているか、三相ヒューズが切れていないかを確認してください。モーターを単相運転すると、振動が発生するだけでなく、モーターの温度が急激に上昇することがあります。電流計の針が前後に振れるかどうかを観察します。ローターが壊れると電流が変動します。最後に、モーターの三相電流が平衡しているかどうかを確認します。問題が見つかった場合は、モーターの焼損を避けるために、時間内にオペレーターに連絡してモーターを停止してください。
2. 表面現象を対処してもモータの振動が解消しない場合は、引き続き電源を遮断し、カップリングを緩め、モータに接続されている負荷機械を切り離し、モータのみを回転させてください。モータ自体が振動しない場合は、カップリングや負荷機械の位置ずれが振動源となっていることが考えられます。モーターが振動する場合は、モーター自体に問題があることを意味します。また、電源オフ方法により、電気的原因か機械的原因かを区別することができます。電源が切れると、モーターの振動がすぐに止まったり、振動が小さくなったりする場合は電気的な原因であり、そうでない場合は機械的な故障です。
トラブルシューティング
1. 電気的理由の検査:
まず、固定子の三相 DC 抵抗が平衡しているかどうかを判断します。アンバランスな場合は、ステーター接続溶接部に溶接が抜けていることを意味します。検索のために巻線相を切り離します。さらに、巻線のターン間に短絡があるかどうか。故障が明らかな場合は、絶縁表面に焼け跡が見られるか、器具を使用して固定子巻線を測定することができます。ターン間の短絡を確認した後、モーター巻線は再びオフラインになります。
たとえば、ウォーター ポンプ モーターの場合、モーターは動作中に激しく振動するだけでなく、軸受温度も高くなります。小規模な修理テストでは、モーターの DC 抵抗が不適格であり、モーターの固定子巻線に溶接部が開いていることが判明しました。消去法により障害が発見され解消された後、モーターは正常に動作しました。
2. 機械的な理由による修理:
エアギャップが均一であるかどうかを確認します。測定値が基準を超えている場合はエアギャップを再調整してください。ベアリングを確認し、ベアリングのクリアランスを測定します。不適合の場合は、新しいベアリングと交換してください。鉄心の変形や緩みを確認してください。緩んだ鉄心はエポキシ樹脂接着剤で接着して充填することができます。シャフトをチェックし、曲がったシャフトを再溶接するか、シャフトを直接真っ直ぐにしてから、ローターのバランステストを実行します。ファンモーターのオーバーホール後の試運転中に、モーターが激しく振動しただけでなく、軸受温度が基準を超えました。数日間処理を続けた後も、障害は解決されませんでした。私のチームメンバーは、この問題に対処する際に、モーターのエアギャップが非常に大きく、ベアリングシートのレベルが不適切であることに気づきました。不具合の原因が判明した後、各部のギャップを再調整し、モーターの一度のテストに成功しました。
3. 負荷の機械部品を確認します。
故障の原因は接続部分にありました。このとき、モーターの基礎レベル、傾き、強度、中心合わせは正しいか、カップリングの損傷はないか、モーター軸延長巻線が要件を満たしているかを確認する必要があります。
モーターの振動への対処方法
1. モーターを負荷から切り離し、無負荷状態でモーターをテストし、振動値を確認します。
2. IEC 60034-2 規格に基づいてモーターフットの振動値を確認します。
3. 4 つの足または 2 つの対角の足の振動のうち 1 つだけが標準を超えた場合、アンカー ボルトを緩めると、振動が認定されます。これは、フット パッドがしっかりしておらず、アンカー ボルトがベースの変形と振動を引き起こすことを示します。締めた後。足をしっかりとパッドし、アンカーボルトを再調整して締めます。
4. 基礎のアンカーボルト 4 本をすべて締め付けても、モーターの振動値は基準を超えています。このとき、軸延長部に取り付けられたカップリングが軸肩と面一になっているかを確認してください。そうでない場合、シャフト延長部の追加キーによって発生する加振力により、モーターの水平振動が基準を超えます。この場合、振動値が大きくなりすぎることはなく、ホストとのドッキング後に振動値が低下することがよくあるため、ユーザーに使用するよう説得する必要があります。
5. 無負荷試験ではモータの振動が規格を超えていないが、負荷を加えるとモータの振動が規格を超える場合、原因は 2 つあります。1 つはアライメントのずれが大きいこと、2 つはアライメントのずれが大きいことです。もう一つは、主機関の回転部分（ローター）の残留アンバランスとモーターローターの残留アンバランスが同相で重なることです。ドッキング後は、同じ位置での軸系全体の残留アンバランスが大きく、発生する加振力が大きいため、振動が発生します。このとき、カップリングを外し、2 つのカップリングのいずれかを 180°回転させてドッキングしてテストすると、振動が減少します。
6. 振動速度（強度）は規格を超えていないが、振動加速度が規格を超えており、ベアリングの交換のみとなります。
7. 2極高出力モータのロータは剛性が低いです。長期間使用しなかった場合、ローターが変形し、再度回転させると振動する場合があります。これはモーターの保管状態が悪いことが原因です。通常、2 極モータは保管時に保管されます。モーターは 15 日ごとにクランキングし、各クランキングで少なくとも 8 回回転する必要があります。
8. すべり軸受のモータ振動は、軸受の組立品質に関係します。軸受に高点がないか、軸受の油入口は十分か、軸受の締付力、軸受すきま、磁気中心線は適切かなどを確認してください。
9. 一般にモータの振動の原因は3方向の振動値から簡易的に判断できます。水平振動が大きい場合、ローターのバランスが崩れています。垂直振動が大きい場合は、設置基礎が不均一で不良です。アキシアル振動が大きい場合は、軸受アセンブリの品質が低下しています。これはあくまで単純な判断です。現場の状況や上記の要因を踏まえて、実際の振動の原因を検討する必要があります。
10. ローターが動的にバランスされた後、ローターの残留アンバランスはローター上で固化されており、変化しません。場所や使用条件が変わってもモーター自体の振動は変わりません。振動の問題はユーザーサイトで十分に対応できます。一般に、モーターを修理するときに、モーターのダイナミックバランスを実行する必要はありません。柔軟な基礎、ローターの変形などの非常に特殊な場合を除いて、現場での動的バランス調整または工場に戻って加工する必要があります。
安徽明騰永久磁気電気機械設備有限公司(https://www.mingtengmotor.com/）生産技術と品質保証力
生産技術
1.当社は最大旋回直径4メートル、高さ3.2メートル以下のCNC立型旋盤を持っており、主にモーターベース加工に使用され、ベースの同心性を確保するために、すべてのモーターベース加工には対応する加工ツールが装備されています。低圧モーターには「ワンナイフドロップ」加工技術を採用。
シャフト鍛造品には通常、35CrMo、42CrMo、45CrMo 合金鋼シャフト鍛造品が使用され、シャフトの各バッチは、引張試験、衝撃試験、硬さ試験などの「鍛造シャフトの技術条件」の要件に従っています。ベアリングはSKF、NSK、その他の輸入ベアリングのニーズに応じて選択できます。
2.当社の永久磁石モーターローターの永久磁石材料は、高磁気エネルギー製品と高内部保磁力の焼結NdFeBを採用しており、従来のグレードはN38SH、N38UH、N40UH、N42UHなどで、最高使用温度は150°C以上です。当社は、磁性鋼アセンブリ用の専門的なツールとガイド治具を設計し、合理的な手段で組み立てられた磁石の極性を定性的に分析したため、各スロット磁石の相対的な磁束値が近くなり、磁気回路と磁気回路の対称性が保証されます。磁性鋼アセンブリの品質
3.ローターパンチングブレードは50W470、50W270、35W270などのハイスペックパンチング材料を採用し、フォーミングコイルのステーターコアはタンジェンシャルシュートパンチングプロセスを採用し、ローターパンチングブレードはダブルダイのパンチングプロセスを採用しています。製品の一貫性を確保するため。
4.当社は、ステーター外部プレス工程で自社設計の特別な持ち上げツールを採用しており、コンパクトな外部圧力ステーターを機械ベースに安全かつスムーズに持ち上げることができます。ステータとロータの組立において、永久磁石モータ組立機は独自に設計され、試運転されるため、組立時の磁石の吸引による磁石とベアリングの損傷や、磁石の吸引によるロータの損傷を回避できます。 。
品質保証能力
1.当社のテストセンターは、電圧レベル10kVモーター8000kW永久磁石モーターのフルパフォーマンスタイプのテストを完了できます。このテストシステムはコンピュータ制御とエネルギーフィードバックモードを採用しており、現在、中国の超効率永久磁石同期モーター産業の分野で最先端の技術と強力な能力を備えたテストシステムです。
2.健全なマネジメントシステムを確立し、ISO9001品質マネジメントシステム認証、ISO14001環境マネジメントシステム認証を取得しております。品質管理では、プロセスの継続的な改善に注意を払い、不要なつながりを減らし、「人、機械、材料、方法、環境」の 5 つの要素を制御する能力を高め、「人の才能を最大限に活用し、優れた品質を実現する」を達成する必要があります。機会を最大限に活用し、素材を最大限に活用し、スキルを最大限に活用し、環境を最大限に活用することです。」
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投稿日時: 2024 年 10 月 18 日