Sähkömoottorin ankkurin tasapainotus: miksi se on välttämätöntä jälleenkelauksen ja korjauksen jälkeen

Miksi tasapaino katoaa moottorin korjauksessa

Kuva. Sähkömoottorin roottori asennettuna tasapainotuskoneeseen: tukilaakerit, tärinänmittausanturit ja epätasapainon analysointijärjestelmä

Jälleenkelauksen aikana:

Jälleenkelaus on yleisin tasapainon menettämisen syy:

• Johdinten epätasainen sijoittelu: käämitys on kääritty lievästi epäsymmetrisesti
• Vaihteleva käämitystiheys: joissakin urissa johdin on pakattu tiiviimmin, toisissa löysemmin
• Vaihteleva kierrosten määrä: virhe kelauksen aikana
• Kiilat ja eristys: eristysmateriaalien ja kiilojen epätasainen jakautuminen urissa

Jo pieni massaero roottorin vastakkaisilla puolilla (5–10 g) 100–150 mm:n säteellä aiheuttaa havaittavan epätasapainon.

Purkamisen ja uudelleenkokoonpanon aikana:

• Toleranssit roottorin sovituksessa akselille
• Pieni kohdistusvirhe asennuksen aikana
• Tasapainopainojen muutokset (jos ne on asennettu tehtaalla)

Jäähdytyspuhaltimen korjauksen aikana:

Monissa sähkömoottoreissa on akselille kiinnitetty jäähdytyspuhallin. Puhaltimen siipien vaihto tai korjaus häiritsee koko järjestelmän tasapainoa.

Epätasapainon seuraukset sähkömoottoreille

• Nopeutunut laakereiden kuluminen: tämä on ensimmäinen ja yleisin seuraus. Moottorin laakerit ovat kallis komponentti, ja niiden tiheä vaihto on epätaloudellista
• Käyttölaitteeseen siirtyvä tärinä: jos moottori on kytketty pumppuun tai puhaltimeen, tärinä leviää koko yksikköön
• Käämien ylikuumeneminen: tärinä voi aiheuttaa käämien mikroliikkeitä urissa, mikä johtaa eristyksen hankautumiseen
• Melu: epätasapainoinen moottori käy äänekkäämmin
• Alentunut hyötysuhde: osa energiasta kuluu tärinään hyödyllisen työn sijaan

Sähkömoottorin ankkureiden tasapainotuksen erityispiirteet

Mekaaninen ja magneettinen epätasapaino

Sähkömoottoreissa voi esiintyä kahdenlaista epätasapainoa:

Mekaaninen epätasapaino:

• Roottorin massan epätasainen jakautuminen
• Poistetaan tavallisella tasapainotuksella (painoja lisäämällä tai poistamalla)

Magneettinen epätasapaino:

• Magneettikentän epäsymmetria epätasaisten käämien takia
• Synnyttää tärinää, jota ei voi poistaa mekaanisella tasapainotuksella
• Vaatii käämien uusimisen

Tasapainotus kokoonpanona

Ankkuri tasapainotetaan usein kokoonpanona:

• Ankkuri + kommutaattori (tasavirtamoottoreille)
• Roottori + jäähdytyspuhallin + hihnapyörä
• Koko pyörivä järjestelmä

Vaadittu tasapainoluokka

Sovelluksesta riippuen:

• G6.3 — yleiskäyttöiset sähkömoottorit (standardi)
• G2.5 — erikoiskäyttöiset sähkömoottorit, työstökoneiden käytöt
• G1.0 — suurinopeuksiset moottorit, tarkkuuskäytöt

Sähkömoottoreiden tasapainotusmenetelmät

Kuva 2. Suuren sähkömoottorin roottorin tasapainotus erikoistuneella tasapainotuskoneella pajassa

Ankkurin tasapainotus koneella

Yleisin menetelmä korjaamoille:

1. Ankkuri poistetaan moottorista
2. Se asennetaan tasapainotuskoneeseen
3. Tasapainotus suoritetaan kahdessa tasossa (dynaaminen)
4. Korjauspainot kiinnitetään yleensä päätypintoihin tai erityisiin uriin

Edut:

• Korkea tarkkuus
• Käytännöllisyys (ankkuri on jo poistettu korjausta varten)
• Mahdollisuus saavuttaa luokka G2.5 tai parempi

Moottorin tasapainotus koottuna

Suurille paikalle asennetuille moottoreille:

• Tasapainotus suoritetaan ilman purkamista
• Käytetään kannettavaa laitteistoa
• Otetaan huomioon kytkimen vaikutus ja kohdistus käyttölaitteen kanssa

Huomio: kun moottoria tasapainotetaan koottuna, se on irrotettava käyttölaitteesta (pumppu, puhallin), jotta niiden vaikutus voidaan sulkea pois.

Käytännön suositukset

Milloin tasapainotus on pakollista:

• Jälleenkelauksen jälkeen: aina, poikkeuksetta
• Laakereiden vaihdon jälkeen: suositellaan (toleranssit voivat kasautua kokoonpanon aikana)
• Jäähdytyspuhaltimen korjauksen jälkeen: jos siivet vaihdettiin
• Tärinän ilmaantuessa: jos moottori on alkanut täristä

Kuinka erottaa mekaaninen epätasapaino magneettisesta:

Mekaaninen epätasapaino:

• Tärinä pyörimistaajuudella (1× = 50 Hz, kun 3 000 rpm 50 Hz:n verkossa)
• Poistetaan tasapainotuksella

Magneettinen epätasapaino:

• Tärinä kaksinkertaisella verkkotaajuudella (2× = 100 Hz 50 Hz:n verkossa)
• Ei poistu mekaanisella tasapainotuksella
• Vaatii käämien tarkistuksen (katkennut roottorisauva, käämien epäsymmetria)

Tasapainopainojen kiinnittäminen:

Tyypilliset kiinnityspaikat:

• Roottorin päätypinnat (levyt hitsataan tai pultataan)
• Päätypintojen tasapainourat (jos niitä on)
• Jäähdytyspuhaltimen siivet (jos kiinnitetty akselille)

Laadunvarmistus:

Tasapainotuksen jälkeen varmista, että:

• Tärinä on laskenut vyöhykkeeseen A tai B (yleensä alle 2,8 mm/s keskitehoisille moottoreille)
• Jäännösepätasapaino on luokan G6.3 tai G2.5 rajoissa
• Laakerit eivät kuumene käytössä
• Epätavallisia ääniä ei esiinny