PHÂN TÍCH RUNG ĐỘNG CHO ĐỘNG CƠ ĐIỆN

Động cơ điện là gì? Tổng quan về động cơ điện

Động cơ điện là các thiết bị Cơ-Điện quan trọng chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng cơ học. Các động cơ này có hai loại chính: động cơ một chiều (DC) và động cơ xoay chiều (AC). Động cơ AC tiếp tục chia thành động cơ một pha và nhiều pha, với động cơ nhiều pha được chia thành loại cảm ứng và đồng bộ. Trong số đó, động cơ cảm ứng rotor lồng sóc là phổ biến nhất trong ngành công nghiệp hiện đại do tính đơn giản, độ tin cậy và yêu cầu bảo trì thấp.

Động cơ cảm ứng hoạt động dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ, do đó được gọi là “động cơ không đồng bộ” vì tốc độ quay (RPM) của chúng không khớp với tần số đồng bộ của trường điện từ. Các động cơ này được thiết kế cho nhiều ứng dụng khác nhau, với các yếu tố như tốc độ hoạt động, công suất và hiệu suất, và số cực quyết định tốc độ hoạt động của động cơ.

Các thành phần chính của động cơ điện

Một động cơ cảm ứng điện với rotor lồng sóc bao gồm nhiều thành phần quan trọng như:

Stator
Rotor
Khung Động Cơ
Tấm bảo vệ đuôi
Vòng bi
Hộp đấu nối
Đế động cơ
Quạt làm mát

Điểm Đo Rung Động

Khi đo rung động trong động cơ điện, điều quan trọng là đặt các cảm biến trên đường trung tâm của vỏ ổ trục, đảm bảo gắn chặt trên bề mặt ổn định. Các phép đo nên bao gồm các phương ngang (H), dọc (V) và đứng (A) cho mỗi ổ trục.

Ở đầu không truyền động, vị trí đặt cảm biến có thể bị cản trở bởi tấm chắn của quạt. Trong những trường hợp như vậy, nên đặt cảm biến càng gần ổ trục càng tốt. Việc đánh dấu các điểm giám sát và thu thập dữ liệu một cách nhất quán từ cùng một vị trí là điều cần thiết. Một số vỏ động cơ được làm từ vật liệu không từ tính, do đó cảm biến có thể được giữ bằng tay nếu cần. Tránh sử dụng các phần mở rộng vì chúng có thể làm giảm tần số rung động cao. Các biện pháp an toàn là điều quan trọng để tránh tiếp xúc với các bộ phận nóng hoặc quay trong quá trình thu thập dữ liệu.

Các Lỗi Phổ Biến Phát Hiện Bằng Phân Tích Rung Động

Mất Cân Bằng

Trong động cơ điện, mất cân bằng thường do một trong những nguyên nhân sau gây ra:

Quy trình cân bằng sai trong xưởng.
Lựa chọn sai cấp độ chất lượng cân bằng.
Sử dụng rãnh khóa không đạt yêu cầu.
Không tính đến rãnh khóa trong quá trình cân bằng tại xưởng.
Biến dạng của rotor do nhiệt độ quá cao.
Mòn hoặc hỏng quạt làm mát.
Mòn hoặc hỏng khớp nối.
Quạt làm mát bị hỏng hoặc lắp đặt không đúng cách.

Khi phát hiện mất cân bằng trong động cơ điện, các hành động sau có thể được khuyến nghị:

Xem lại lịch sử vận hành và bảo trì để xác định thời điểm phát sinh vấn đề: trong quá trình vận hành, sau bảo trì, động cơ mới, v.v. Điều này sẽ giúp phân tích nguyên nhân gốc rễ.
Kiểm tra các quy trình và cấp độ chất lượng cân bằng cho ứng dụng.
Kiểm tra khớp nối và quạt làm mát, xác minh tính toàn vẹn và điều kiện của chúng.

Các lỗi thường gặp có thể phát hiện bằng phân tích rung động

Thực hiện kiểm tra độ lệch để phát hiện biến dạng trong rotor.
Kiểm tra hiệu chuẩn của máy cân bằng.
Thực hiện cân bằng chính xác theo ứng dụng, mức độ quan trọng, và đặc điểm của động cơ.
Kiểm tra quạt làm mát.

Lệch trục

Trong động cơ điện, lệch trục thường do một trong các nguyên nhân sau đây:

Quy trình căn chỉnh không phù hợp.
Tính toán sai tiêu chuẩn hoặc dung sai căn chỉnh.
Sự giãn nở nhiệt.
Đế hỗ trợ yếu hoặc không phù hợp.
Lỏng chân đế hoặc đế động cơ bị cong vênh.
Hỏng hóc trong khớp nối, độ lệch quá mức hoặc sự xuống cấp.

Khi phát hiện lệch trục trong động cơ điện, có thể khuyến nghị các hành động sau:

Đánh giá quy trình và đào tạo của nhân viên.
Thực hiện căn chỉnh chính xác bằng cách áp dụng các tiêu chuẩn liên quan.
Đo và chỉnh độ lỏng chân đế.
Đánh giá điều kiện của đế và khớp nối.
Đánh giá ảnh hưởng của sự giãn nở nhiệt và xem xét điều này trong quy trình căn chỉnh.

Vấn đề về vòng bi

Trong động cơ điện, các vấn đề về ổ trục thường do một trong các nguyên nhân sau đây:

Lắp ráp sai, quá tải hoặc mòn vỏ ổ trục.
Sai sót trong quy trình bôi trơn, thừa hoặc thiếu chất bôi trơn.
Chất bôi trơn kém chất lượng hoặc không phù hợp với ứng dụng.
Chất bôi trơn bị nhiễm bẩn.
Rung động quá mức trong quá trình vận hành.
Sự cố nối đất.

Khi phát hiện vấn đề về ổ trục trong động cơ điện, các hành động sau có thể được khuyến nghị:

Phân tích đặc điểm của hư hỏng: ăn mòn, mài mòn, hao mòn…
Đánh giá quy trình lắp ráp ổ trục.
Xác minh cân bằng và căn chỉnh.
Xác minh việc lựa chọn đúng loại ổ trục.
Kiểm tra kích thước và dung sai lắp đặt trong vỏ và rotor.
Tối ưu hóa quy trình bôi trơn.
Kiểm tra dây nối đất.

Lệch Tâm

Trong động cơ điện, lệch tâm thường do một trong các nguyên nhân sau đây:

Mòn quá mức của ổ trục hoặc vỏ ổ trục.
Mòn trong rotor hoặc ổ trục.
Lệch trục giữa các vỏ.
Biến dạng của rotor.
Lệch tâm của lỗ khớp nối hoặc bánh đai.

Khi phát hiện lệch tâm trong động cơ điện, các hành động sau có thể được khuyến nghị:

Kiểm tra căn chỉnh giữa vỏ ổ trục hoặc tấm chắn cuối động cơ.
Kiểm tra mòn trên các vỏ ổ trục.
Đo độ lệch tâm trong khớp nối, bánh đai, và rotor.

Lỏng quay

Trong động cơ điện, lỏng quay hoặc khe hở thường do một trong các nguyên nhân sau đây:

Mòn ổ trục hoặc vỏ ổ trục.
Mòn ổ trục babbit.
Điều chỉnh các bộ phận kém.

Khi phát hiện khe hở trong động cơ điện, các hành động sau có thể được khuyến nghị:

Kiểm tra kích thước trên vỏ ổ trục, ổ trục, và rotor.

Vấn đề về kết cấu

Trong động cơ điện, vấn đề về kết cấu thường do một trong các nguyên nhân sau đây:

Đế yếu hoặc hư hỏng do ăn mòn.
Bu lông hoặc bu lông neo bị lỗi.
Ốc vít hoặc bu lông neo lỏng.

Khi phát hiện vấn đề kết cấu trong động cơ điện, các hành động sau có thể được khuyến nghị:

Đánh giá điều kiện của đế, cả của máy và nền.
Đánh giá điều kiện của bu lông neo.
Điều chỉnh bu lông đến mô-men đúng.

Vấn đề về điện

Trong động cơ điện, vấn đề về điện thường xuất phát từ một trong các nguyên nhân sau đây:

Khe hở không đều giữa rotor và stator.
Thanh rotor lỏng hoặc gãy.
Chất lượng điện kém: mất cân bằng điện áp, sóng hài…
Lỗi từ biến tần.
Quá tải.
Quá nhiều lần khởi động và dừng động cơ.
Vấn đề cách điện.

Khi phát hiện vấn đề về điện trong động cơ điện, các hành động sau có thể được khuyến nghị tùy thuộc vào triệu chứng:

Thực hiện phân tích chất lượng điện.
Nghiên cứu khe hở không khí và đánh giá nguồn gốc (rotor/stator).
Thực hiện các thử nghiệm điện trên động cơ (chất lượng cách điện).
Đánh giá tính toàn vẹn của các kết nối trong thanh rotor.
Phân tích số lần khởi động liên tiếp.

Cộng hưởng

Trong động cơ điện, cộng hưởng thường do bất kỳ nguyên nhân nào sau đây:

Vận hành gần tốc độ tới hạn hoặc tần số tự nhiên của hệ thống.
Thay đổi độ cứng cấu trúc.
Thay đổi tốc độ đưa động cơ gần đến tốc độ tới hạn (động cơ tốc độ biến đổi).

Khi phát hiện cộng hưởng trong động cơ điện, các hành động sau có thể được khuyến nghị:

Thực hiện thử nghiệm tính toán tốc độ tới hạn.
Thực hiện thử nghiệm tác động để xác minh xem có tần số tự nhiên nào bị kích thích hay không.
Đánh giá xem độ cứng của hệ thống có thay đổi hay không.

Bảng tên động cơ

Bảng nhận diện trên động cơ cung cấp thông tin quan trọng cho việc vận hành, kiểm tra và bảo trì đáng tin cậy và hiệu quả. Vận hành một động cơ vượt quá giới hạn thiết kế của nó có thể làm giảm tuổi thọ và hiệu suất của nó một cách đáng kể. Các nhà vận hành, kiểm tra và bảo trì phải hiểu và xem xét các tham số này liên quan đến điều kiện hoạt động của máy. Bảo vệ và bảo quản bảng nhận diện khỏi các yếu tố môi trường như bức xạ mặt trời, ô nhiễm và độ ẩm là cần thiết để duy trì khả năng đọc được và độ chính xác của nó.

Tóm lại, việc hiểu rõ cách thức hoạt động bên trong của động cơ điện và khả năng phát hiện các lỗi phổ biến thông qua phân tích rung động là những khía cạnh quan trọng của việc đảm bảo vận hành hiệu quả và đáng tin cậy của chúng. Bằng cách nhận biết các thành phần của động cơ điện và các điểm chính để đo rung động, chúng ta có thể chủ động phát hiện các vấn đề và thực hiện các hành động thích hợp.

Hãy nhớ rằng việc bảo trì đúng cách và chú ý đến chi tiết, từ cân bằng đến căn chỉnh và chăm sóc ổ trục, có thể kéo dài tuổi thọ của các thiết bị điện cơ quan trọng này. Hơn nữa, luôn chú ý đến thông tin được cung cấp trên bảng nhận diện động cơ, vì nó giữ chìa khóa để tối ưu hóa hiệu suất và ngăn ngừa hao mòn sớm.

Bằng cách thực hiện các thực hành này và ưu tiên sức khỏe của động cơ, chúng ta có thể góp phần vào việc vận hành trơn tru của các ngành công nghiệp khác nhau dựa vào động cơ điện đồng thời giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động và chi phí bảo trì.

Giải pháp phân tích rung động hiệu quả cho động cơ điện từ RCMI

Để phát hiện các lỗi liên quan đến rung động thì bạn có thể sử dụng các thiết bị chuyên dụng để kiểm tra và chẩn đoán. Thường thì các thiết bị này sẽ đồi hỏi người kỹ thuật viên có hiểu biết và kinh nghiệm thực tế. Vậy nên nếu nah nhà máy của bạn chưa có cả thiết bị lẫn kỹ thuật viên thực hiện thì hãy tham khảo thử giải pháp phân tích rung động hiệu quả cho động cơ điện từ RCMI.
Những lợi ích nhà máy nhận được khi thực hiện giải pháp có thể kể đến như:

Phát hiện được nguyên nhân gốc sinh ra rung động cho máy móc, thiết bị quay.
Xác định rõ tình trạng tổng thể và các yếu tố liên quan cơ khí của máy móc.
Được các kỹ sư chuyên môn cao từ chính RCMI tư vấn giải pháp khắc phục vấn đề hư hỏng nếu có.
Nâng cao độ ổn định hoạt động vận hành nhà máy và sự hiệu quả trong dây chuyền sản xuất.

Xem ngay chi tiết: Giải pháp phân tích rung động tại RCMI

Trên đây là bài viết về “Phân tích rung động của động cơ điện” của RCMI. Mong rằng nội dung bài viết sẽ có ích cho bạn trong việc phân tích rung động cho các loại động cơ điện. Nếu có thắc mắc nào về chủ đề này hoặc có nhu cầu được tư vấn giải pháp từ RCMI thì liên hệ ngay 0828 822 922 để được tư vấn chi tiết.