Балансування якоря електродвигуна власноруч. Динамічна балансування якорів

Після ремонту ротори електричних машин у зборі з вентиляторами та іншими частинами, що обертаються, піддають статичному або динамічному балансуванню на спеціальних балансувальних верстатах. Ці верстати служать виявлення неврівноваженості маси ротора, що є основною причиною виникнення вібрації під час роботи машини. Вібрація, викликана відцентровими силами, що досягають при великій частоті обертання незбалансованого ротора значних величин, може стати причиною руйнування фундаменту та аварійного виходу машини з ладу.

Для статичного балансування роторів і якорів служить верстат (рис. 12, а), що є опорною конструкцією з профільної сталі і встановленими на ній призмами трапецієподібної форми. Довжина призм має бути такою, щоб ротор міг зробити на них не менше двох обертів.

Ширину робочої поверхні призм верстатів для балансування роторів масою до 1 т приймають рівною 3-5 мм. Робоча поверхняпризм має бути добре відшліфована і здатна, не деформуючись, витримувати масу ротора, що балансується.

Статичне балансування ротора на верстаті роблять у такій послідовності. Ротор укладають шийками валу на робочі поверхні призм. У цьому ротор, перекочуючись на призмах, займе таке становище, у якому його найважча частина виявиться унизу.

Для визначення точки кола, в якому повинен бути встановлений балансуючий вантаж, ротор 5-6 разів перекочують і після кожного зупинки відповідають крейдою нижню «важку» точку. Після цього на невеликій частині кола ротора опиниться п'ять крейдяних рис.

Відзначивши середину відстані між крайніми крейдовими відмітками, визначають точку встановлення вантажу, що врівноважує: вона знаходиться в місці, діаметрально протилежному середній «важкій» точці. У цій точці встановлюють врівноважуючий вантаж, масу якого підбирають досвідченим шляхом до тих пір, поки ротор не перестане перекочуватися, залишивши в будь-якому довільному положенні. Правильно збалансований ротор після перекочування в одному та іншому напрямках повинен у всіх положеннях перебувати у стані байдужої рівноваги.

При необхідності більш повного виявлення та усунення небалансу, що залишився, окружність ротора ділять на шість рівних частин. Потім, укладаючи ротор на призмах так, щоб кожна відмітка по черзі знаходилася на горизонтальному діаметрі, у кожну з шести точок почергово навішують невеликі вантажі до тих пір, поки ротор не вийде зі стану спокою. Маси вантажів для кожної з шести точок будуть різними. Найменша маса буде у «важкій» точці, найбільша – у діаметрально протилежній точці ротора.

При статичному методі балансування врівноважуючий вантаж встановлюють тільки одному торці ротора і таким чином усувають статичний небаланс. Однак цей спосіб балансування застосовується лише для коротких роторів і якорів дрібних і тихохідних машин. Для врівноважування мас роторів і якорів великих електричних машин з більшою частотою обертання (більше 1000 об/хв) застосовують динамічне балансування, при якому встановлюють врівноважуючий вантаж на обох торцях ротора. Це тим, що з обертанні ротора з великою частотою кожен його торець має самостійне биття, викликане не-балансированными масами.

Для динамічного балансування найбільш зручний верстат резонансного типу (рис. 12 б), що складається з двох зварних стійок 1, опорних плит 9 і балансувальних головок. Головки складаються з підшипників 8, 6 сегментів і можуть бути закріплені нерухомо болтами 7 або вільно гойдатися на сегментах. Балансований ротор 2 приводиться у обертальний рух електродвигуном 5. Муфта розчеплення 4 служить для від'єднання ротора, що обертається, від приводу в момент балансування.

Динамічна балансування роторів і двох операцій: виміру початкової величини вібрації, дає уявлення про розміри неврівноваженості мас ротора; знаходження точки розміщення та визначення маси врівноважуючого вантажу для одного з торців ротора.

При першій операції головки верстата закріплюють болтами 7. Ротор електродвигуном приводиться в обертання, після чого привід відключають, розчіплюючи муфту, і звільняють одну з головок верстата. Звільнена головка під дією радіально спрямованої відцентрової сили небалансу розгойдується, що дозволяє стрілочним індикатором 3 виміряти амплітуду коливання головки. Такий самий вимір роблять для другої головки.

Другу операцію виконують методом «обходу вантажем». Розділивши обидві сторони ротора на шість рівних частин, у кожній точці почергово закріплюють пробний вантаж, який повинен бути меншим за передбачуваний небаланс. Потім описаним вище способом вимірюють коливання головки кожного положення вантажу. Найзручнішим місцем розміщення вантажу буде точка, в якій амплітуда коливань була мінімальною.

Масу врівноважуючого вантажу Q (кг) визначають за формулою:

де Р - маса пробного кола, К0 - початкова амплітуда коливань до обходу пробним вантажем, До min - мінімальна амплітуда коливань при обході пробним вантажем.

Закінчивши балансування однієї сторони ротора, у такий же спосіб балансують другий бік. Балансування вважається задовільним, якщо відцентрова сила неврівноваженості, що залишилася, не перевищує 3% маси ротора. Цю умову можна вважати виконаною, якщо амплітуда коливань, що залишилися, головки балансувального верстата знаходиться в межах, що визначаються виразом:

Де Вр - маса ротора, що балансується, т.е.

Після закінчення балансування тимчасово встановлений на роторі вантаж закріплюють. Як балансувальний вантаж використовують шматки смугової або квадратної сталі. Вантаж кріплять до ротора зварюванням або гвинтами. Кріплення вантажу має бути надійним, оскільки недостатньо міцно закріплений вантаж може в процесі роботи машини відірватися від ротора і стати причиною аварії чи нещасного випадку. Закріпивши вантаж постійно, ротор піддають перевірочному балансуванню, потім передають у складальне відділення для збирання машини.

Відремонтовані електричні машини піддають післяремонтним випробуванням встановленій програмі: вони повинні задовольняти вимоги, що пред'являються до неї стандартами або ТУ.

На ремонтних підприємствах проводять такі види випробувань: контрольні - визначення якості електрообладнання; приймально-здавальні - при здачі відремонтованого електроустаткування ремонтним підприємством та прийомі замовником; типові після внесення зміни в конструкцію електрообладнання або технологію його ремонту для оцінки доцільності внесених змін. У ремонтній практиці найчастіше застосовують контрольні та приймально-здатні випробування.

Кожну електричну машину після ремонту незалежно від його обсягу піддають приймально-здавальним випробуванням. При випробуваннях, виборі вимірювальних приладів, Складання схеми вимірювань, підготовці випробуваної електричної машини, встановленні методики та норм випробувань, а також для оцінки результатів випробувань використовують відповідні стандарти та ресурси.

Якщо при ремонті машини не змінено її потужність або частоту обертання, після капітального ремонтумашину піддають контрольним випробуванням, а за зміни потужності чи частоти обертання - типовим випробуванням.

2.16. Балансування роторів та якорів

Відремонтовані ротори та якорі електричних машин направляють на статичне, а при необхідності і на динамічне балансування в зборі з вентиляторами та іншими частинами, що обертаються. Балансування проводять на спеціальних верстатах виявлення неврівноваженості (дисбалансу) мас ротора і якоря. Причинами нерівномірного розподілу мас можуть бути: різна товщина окремих деталей, наявність в них раковин, неоднаковий виліт лобових частин обмотки та ін. Неврівноважені маси окремих деталей залежно від розташування можуть підсумовуватися чи взаємно компенсуватися.
Ротори та якорі, у яких центральна вісь інерції не збігається з віссю обертання, називають неврівноваженими.
Обертання неврівноваженого ротора або якоря викликає вібрацію, яка може зруйнувати підшипники та фундамент машини. Щоб цього уникнути, проводять балансування роторів, яке полягає у визначенні розмірів та місць неврівноваженої маси та усуненні дисбалансу.
Неврівноваженість визначають статичним чи динамічним балансуванням. Вибір способу балансування залежить від точності врівноваження, яку можна здійснити на цьому устаткуванні. При динамічному балансуванні отримують найкращі результатикомпенсації неврівноваженості, ніж за статичної.

Статичне балансування виконують при роторі, що не обертається, на призмах, дисках або спеціальних вагах (рис. 2.45). Для визначення неврівноваженості ротор виводять із рівноваги легким поштовхом. Неврівноважений ротор прагнутиме повернутися у таке становище, коли його важка сторона опиниться внизу. Після зупинки ротора крейдою відзначають місце, що опинилося у верхньому положенні. Процес повторюють кілька разів. Якщо ротор зупиняється в тому самому положенні, значить центр його тяжкості зміщений.

Мал. 2.45. :
а – на призмах; б – на дисках; в - на спеціальних вагах; 1 - вантаж; 2 – вантажна рамка; 3 – індикатор; 4 – рама; 5 - ротор (якір)
У певному місці (найчастіше, це внутрішній діаметробода натискної шайби) встановлюють пробні вантажі, прикріплюючи їх замазкою. Після цього повторюють прийом балансування. Збільшуючи або зменшуючи маси вантажів, домагаються зупинки ротора у довільному положенні. Це означає, що ротор статично врівноважений.
Після закінчення балансування пробні вантажі замінюють одним вантажем тієї ж таки маси.
Неврівноваженість можна компенсувати висвердлюванням відповідної частини металу з важкої частини ротора.
Точнішим, ніж на призмах і дисках, є балансування на спеціальних вагах.
Статичне балансування застосовують для роторів із частотою обертання не більше 1000об/хв. Статично врівноважений ротор може бути динамічно неврівноваженим, тому ротори з частотою обертання більше 1000 об/хв піддають динамічному балансуванню, при якій усувається і статична неврівноваженість.
Динамічна балансування ротора, яку виконують на балансувальному верстаті, складається з двох операцій: - Вимірювання початкової вібрації; знаходження точки розташування та маси вантажу, що врівноважує, для одного з торців ротора.
Балансування роблять з одного боку ротора, а потім з іншого. Після закінчення балансування вантаж закріплюють зварюванням або гвинтами. Потім виконують перевірочне балансування.

4 квітня 2011

Для статичного балансування служить верстат, що є опорною конструкцією з профільної сталі з встановленими на ній призмами трапецієподібної форми. Довжина призм має бути такою, щоб ротор міг зробити на них не менше двох обертів.

Ширина робочої поверхні призма визначається за формулою:

де: G - навантаження на призму, кг; Е - модуль пружності матеріалу призми, кг/см 2; р - розрахункове питоме навантаження, кг/см 2 (для твердої загартованої сталі р = 7000 - 8000 кг/см 2); d - діаметр валу, див.

Майже ширину робочої поверхні призм балансувальних верстатів для балансування роторів масою до 1 т приймають 3 - 5 мм. Робоча поверхня призм повинна бути добре відшліфована і здатна, не деформуючись, витримувати масу ротора, що балансується.

Верстати для балансування роторів (якорів) електричних машин:

а - статичної, б - динамічної;

1 — стійка, 2 — ротор, що балансується, 3 — стрілочний індикатор, 4 — муфта розчеплення, 5 — електродвигун приводу, б — сегменти, 7 – затискні болти, 8 – підшипник, 9 – плита.

Статичне балансування ротора на верстаті проводиться у такій послідовності. Ротор укладають шийками валу на робочі поверхні призм. При цьому ротор, перекочуючись на пркзмах, займе таке положення, при якому його найважча частина опиниться внизу.

Для визначення точки кола, в якому повинен бути встановлений вантаж, що балансує, ротор п'ять разів перекочують і після кожної зупинки відзначають крейдою нижню «важку» точку. Після цього на невеликій частині кола ротора опиниться п'ять крейдяних рис.

Відзначивши середину відстані між крайніми крейдовими відмітками, визначають точку встановлення вантажу, що врівноважує: вона знаходиться в місці, діаметрально протилежному середній важкій струмі. У цій точці і встановлюють вантаж, що врівноважує.

Масу його підбирають досвідченим шляхом доти, доки ротор не перестане перекочуватися, будучи зупинений у будь-якому довільному положенні. Правильно збалансований ротор після перекочування в одному та іншому напрямках повинен у всіх положеннях перебувати у стані байдужої рівноваги.

При необхідності більш повного виявлення і усунення небалансу, що залишився, коло ротора ділять на шість рівних частин. Потім, укладаючи ротор на призмах так, щоб кожна відмітка по черзі знаходилася на горизонтальному діаметрі, у кожну з шести точок почергово навішують невеликі вантажі до тих пір, поки ротор не вийде зі стану спокою.

Маси вантажів для кожної з шести точок будуть різними.Найменша маса буде у важкій точці, найбільша – у діаметрально протилежній точці ротора.

При статичному методі балансування врівноважуючий вантаж встановлюють тільки одному торці ротора і таким чином усувають статичний небаланс.

Однак цей спосіб балансування застосовується тільки для коротких роторів дрібних і тихохідних машин. Для врівноваження мас роторів великих електричних машин (потужністю понад 50 кВт) великими швидкостямиобертання (більше 1000 об/хв) застосовують динамічне балансування, при якій вантаж, що врівноважує, встановлюють на обох торцях ротора.

Це тим, що з обертанні ротора з великою швидкістю кожен його торець має самостійне биття, викликане незбалансованими масами.

«Ремонт електроустаткування промислових підприємств»,
В.Б.Атабеков

У сучасних електричних машинах застосовують головним чином кулькові чи роликові підшипники кочення. Вони прості в експлуатації, добре протистоять різким коливанням температури, можуть бути замінені при зносі. Підшипники ковзання застосовують у великих електричних машинах. Підшипники кочення Під час ремонту електричної машини з підшипниками кочення, як правило, обмежуються промиванням підшипників і закладкою в них нової порції відповідної…

Заключними етапамиПеревірка електродвигуна, що ремонтується, є вимірювання зазорів і пробний пуск. Величини зазорів вимірюють за допомогою набору сталевих пластин - щупів завтовшки від 0,01 до 3 мм. У асинхронних машин вимірюють зазор з обох торців у чотирьох точках між активною сталлю ротора та статора. Зазор повинен бути однаковим по всьому колу. Величини зазорів діаметрально…

Ступінь зносу підшипників кочення визначають, вимірюючи їх радіальні та аксіальні (осьові) зазори на нескладних пристроях, що виготовляються в майстернях електроцеху підприємства. Для виміру на такому пристрої радіального зазору підшипник 11 встановлюють на вертикальній плиті 8 пристрої. Наклавши на внутрішнє кільце підшипника 2 сталеву шланку 10, закріплюють його гайкою, навернутою на стрижень 9 приварений до вертикальної плити;

У практиці ремонту електричних машин нерідко виникає у розрахунку обмоток чи перерахунку їх у нові параметри. Розрахунки обмоток проводять зазвичай за відсутності електродвигуна, що підлягає ремонту, паспортних даних або у разі надходження в ремонт двигуна без обмотки. Потреба у перерахунку обмоток виникає також за необхідності зміни числа обертів чи напруги, переробці одношвидкісних двигунів на…

До токозбиральної системи електричних машин відносять колектори, контактні кільця, щіткотримачі з траверсами та щіткопідйомним механізмом, короткозамикаючі кільця фазних роторів старих конструкцій. У процесі роботи машини окремі елементи токозбиральної системи зношуються, внаслідок чого порушується її нормальна робота. Найбільш поширеними дефектами токозбиральної системи є: неприпустиме зношування колектора і контактних кілець, поява на їх робочих поверхнях нерівностей і…

Часто після тривалого використання у електродвигунів з'являються сторонні шумичи підвищена вібрація. Ці ознаки свідчать про дисбаланс. У справному стані вісь інерції ротора повинна збігатися з віссю обертання, проте під час тривалої експлуатації та після можливих навантажень ці осі можуть зміщуватися. Саме тому необхідно проводити регулярну діагностику електродвигунів. ТОВ «ВЕР» надає послуги не тільки з діагностики, а й з балансування електродвигунів будь-яких видів за прийнятними цінами та в найкоротші терміни.

Одна з послуг ТОВ "ВЕР" - балансування якоря електродвигунів. Вона проводиться за допомогою спеціального обладнання, що дозволяє обчислити дрібні відхилення у обертанні ротора. Після невеликого коригування двигуни знову готові до подальшої експлуатації. Давайте розберемося, що таке балансування роторів якорів електричних двигуніві навіщо вона проводиться.

Для чого потрібне балансування електродвигуна

Кожен двигун оснащений ротором (якорем), що швидко обертається. Швидкість обертання може досягати тисяч і десятків тисяч обертів за хвилину. Від двигуна потрібна не тільки висока швидкість, а й рівномірність обертання – без відхилень, навіть найменших. Для цього він піддається балансуванню ще на заводі-виробнику. У процесі експлуатації ротор витримує великі навантаження, через що його балансування порушується. Наслідки можуть бути різними:

• швидке зношування обертових і нерухомих частин електродвигуна- Порушення балансу починає його руйнувати, причому спостерігається все більше відхилення від норми;
• виникають вібрації– вони порушують роботу електродвигуна та підключеного до нього обладнання. У разі потужних двигунів, що встановлюються на бетонні платформи, починається неконтрольоване руйнування останніх. Найбільше від вібрацій страждають підшипники, що призводить до ще руйнівніших наслідків – аж до повного виходу двигуна та обладнання/електроустановки з ладу;
• підвищується навантаження на двигун та його електричні частини– знос стає стрімким, а експлуатація – небезпечною.

Дисбаланс якоря – це стан, коли вісь обертання не збігається із центральною віссю інерції. Такий стан називається неврівноваженим, двигун потребує тонкого настроювання. Їхнє балансування здійснюється силами фахівців ТОВ «ВЕР».

Причини дисбалансу якір

Існує кілька причин відсутності балансування якорів:

• наявність прихованих дефектів ротора- Виявляються місця неврівноваженої маси, що призводить до нерівномірного обертання;
• нерівномірність розташування обмоток- проявляється на початку експлуатації електродвигунів, але може проявитися і надалі;
• порушення центру мас через неправильної формибудь-яких деталей– це може бути заводський або набутий дефект.

Також існують і багато інших причин – наприклад, центр мас може загубитися через теплове розширення окремих деталей двигуна через високе навантаження.

Як здійснюється балансування електродвигунів

Балансування роторів якорів проводиться двома способами – статичним та динамічним. Статичне балансуваннявиробляється на зупиненому двигуні за допомогою нескладного обладнання або спеціальних ваг. Визначивши розташування центру мас, спеціалісту залишається обчислити необхідну для коригування масу та визначити місце для її встановлення. Чим досвідченіший фахівець, тим вища точність такого балансування. Усі роботи, зокрема вимірювальні, виробляються у стані спокою. Після завершення процедури проводяться повторні вимірювання та контрольний запуск двигуна.

Динамічна балансуванняякоря виробляється на спеціальному устаткуванні при запущеному двигуніабо розкрученому валі. Тут використовується так званий балансувальний верстат. Він визначає неврівноваженість у обертанні, дозволяючи виконати балансування з максимальною точністю.

Динамічна балансування роторів електродвигунів дозволяє виявити достатню неврівноваженість, що залишилася після статичного балансування. Саме тому остання використовується лише за грубих порушень. Наприклад, цей метод застосовується під час роботи з малопотужними електродвигунами з частотою обертання не вище 1000 об/хв. Тут невеликий дисбаланс практично непомітний. Якщо двигун обертається із частотою понад 1000 об/хв, задіюється динамічне балансування – точніше. Вона дозволяє виявити навіть найменший дисбаланс.

Ротор електродвигуна є складну конструкціюз безліччю елементів, кожен з яких наділений своїми нормативними показниками. В ідеальному стані вісь інерції ротора повинна збігатися з віссю обертання, проте під впливом зовнішніх факторівтривале використання двигунів може призводити до їхнього розбалансування. У таких умовах своєчасна діагностика та усунення несправностей може стати єдиним виходом для продовження терміну служби електродвигуна.

Балансування якоря та ротора електродвигуна у Волгограді, Санкт-Петербурзі та Волзькому.

ТОВ «ВЕР» здійснює балансування якоря та ротора електродвигунів двома способами залежно від кутової швидкості. Так для електродвигунів із тихим ходом фахівці застосовують балансування у статичному режимі, а для швидкохідних електродвигунів – балансування у динамічному режимі. Балансування в статичному режимі – це складна та трудомістка процедура, що потребує тимчасових витрат, великої кількостіобчислень та вимірювань. Саме тому ми рекомендуємо при виникненні проблем звертатися до професіоналів нашої компанії, які з високою точністю проведуть усі необхідні виміри та виконають якісне балансування вашого обладнання.

Скористатися послугами ви зможете в ТОВ «ВЕР». У своїй роботі ми використовуємо сучасне високоточне обладнаннядозволяє обчислити найменші сліди дисбалансу і усунути їх з високою точністю. Співробітники, що працюють на обладнанні, мають великий досвід роботи, завдяки чому вони здатні оперативно знайти та усунути неврівноваженість центру мас в електродвигунах будь-яких марок – у тому числі особливо потужних та високооборотних.

Як відомо, електродвигун (надалі ЕД) і двох елементів - статичного (статора) і рухомого (ротора). Останній при роботі може обертатися на дуже високій швидкості, яка становить тисячі та десятки тисяч обертів за хвилину.

Дисбаланс ротора не тільки призводить до підвищеної вібрації, але може пошкодити сам ротор або весь електродвигун. Також через цю проблему збільшується ризик поломки всієї установки, де використовується цей ЕД.

Щоб уникнути цих негативних наслідків, Виготовляється балансування якорів електродвигунів- вона ж "балансування ротора" або "балансування електродвигуна".

Як проводиться балансування роторів електродвигунів

Збалансований ротор – це ротор, у якого вісь обертання збігається з віссю інерції. Щоправда, абсолютного балансу можна досягти лише в ідеальному світі, насправді ж завжди спостерігається хоч невеликий, але «перекіс». І завдання балансування полягає у його мінімізації.

Розрізняють статичне та динамічне балансування роторів.

Статичне балансування ротора покликане усунути значний дисбаланс мас щодо осі обертання. Вона може бути виготовлена ​​в домашніх умовах, оскільки не вимагає використання спеціального обладнання. Достатньо призматичних чи дискових фіксаторів. Також ця операція може здійснюватися з використанням ваг ваги спеціальної конструкції.

Ротор розміщується на призматичному чи дисковому фіксаторі. Після цього найважча його сторона переважує, і деталь прокручується вниз. На нижній точці роблять позначку крейдою. Потім ротор перекочують ще чотири рази і після кожної остаточної зупинки відзначають найбільш нижню точку.

Коли на роторі стає п'ять відміток, вимірюють відстань між крайніми і на його середині роблять шосту. Потім на діаметрально протилежній точці цієї шостої позначки (точці максимального дисбалансу) встановлюють вантаж, що балансує.

Маса вантажу підбирається досвідченим шляхом. На протилежній точці максимальному дисбалансу встановлюються обтяжувачі різної маси, після чого ротор прокручується і зупиняється в будь-якому положенні. Якщо все ще спостерігається дисбаланс - маса вантажу зменшується або збільшується (залежно від того, в який бік перевірився ротор після зупинки). Завдання - підібрати таку масу обтяжувача, щоб ротор після зупинки в будь-якому положенні не провертався.

Після визначення потрібної маси можна або залишити вантаж, або просто висвердлити отвір в отриманій шостій точці - точці з максимальним дисбалансом. При цьому маса висвердленого металу повинна відповідати масі підібраного вантажу.

Така статична балансування електродвигуна своїми рукамидосить груба і покликана усунути лише серйозні перекоси масою навантаження на валу. Є й інші вади. Так, статична балансування якоря електродвигуна своїми рукамивимагатиме численних вимірів та обчислень. Для підвищення точності та швидкості рекомендується використовувати динамічний метод.

Для цього потрібно спеціальний верстат для балансування роторів електродвигунів. Він розкручує розміщений на ньому вал і визначає, за якою з осей спостерігається перекіс маси. Динамічна балансування роторів електродвигунівздатна усунути навіть дрібні відходження осі інерції від осі обертання.

Динамічна балансування валу електродвигунапровадиться комп'ютерним методом. Високоінтелектуальне обладнання, яке використовується для цього процесу, здатне самостійно підказати, яку противагу та на який бік варто встановити.

Втім, знайти верстат для балансування дуже тяжкого або великого ротора досить складно. Зазвичай динамічна методика усунення перекосу застосовується для порівняно невеликих ЕД незалежно потужності. Тому, вибираючи способи балансування та центрування електродвигунів, варто звернути увагу як на точність операції, а й у фізичну можливість провести цей процес для наявного валу.