Echilibrarea Indusului Motorului Electric: De ce Este Esențială după Rebobinare și Reparație

De ce se pierde echilibrul în timpul reparației motorului

Foto. Un rotor de motor electric montat pe o mașină de echilibrare: rulmenți de suport, senzori de măsurare a vibrațiilor și sistemul de analiză a dezechilibrului

În timpul rebobinării:

Rebobinarea este cea mai frecventă cauză a pierderii echilibrului:

• Plasarea neuniformă a conductorilor: înfășurarea este bobinată cu o ușoară asimetrie
• Densitate variabilă a înfășurării: în unele crestături conductorul este amplasat mai strâns, în altele mai liber
• Număr variabil de spire: o eroare în timpul bobinării
• Pene și izolație: distribuție neuniformă a materialelor izolante și penelor în crestături

Chiar și o mică diferență de masă a înfășurării pe părțile opuse ale rotorului (5–10 grame) la o rază de 100–150 mm creează un dezechilibru perceptibil.

În timpul demontării și reasamblării:

• Toleranțe la montarea rotorului pe arbore
• O ușoară dezaliniere în timpul instalării
• Modificări ale greutăților de echilibrare (acolo unde sunt montate din fabrică)

În timpul reparației ventilatorului de răcire:

Multe motoare electrice au un ventilator de răcire pe arbore. Înlocuirea sau repararea paletelor ventilatorului perturbă echilibrul general al sistemului.

Consecințele dezechilibrului pentru motoarele electrice

• Uzura accelerată a rulmenților: aceasta este prima și cea mai frecventă consecință. Rulmenții motoarelor sunt o componentă costisitoare, iar înlocuirea lor frecventă este neeconomică
• Vibrații transmise mașinii antrenate: dacă motorul este cuplat la o pompă sau ventilator, vibrațiile se propagă prin întreaga unitate
• Supraîncălzirea înfășurărilor: vibrațiile pot cauza micro-deplasări ale înfășurărilor în crestături, ducând la frecarea izolației
• Zgomot: un motor dezechilibrat funcționează mai zgomotos
• Eficiență redusă: o parte din energie se transformă în vibrații în loc de lucru util

Specificul echilibrării indusurilor motoarelor electrice

Dezechilibru mecanic și magnetic

Motoarele electrice pot suferi de două tipuri de dezechilibru:

Dezechilibru mecanic:

• Distribuție neuniformă a masei rotorului
• Eliminat prin echilibrare obișnuită (adăugare/eliminare greutăți)

Dezechilibru magnetic:

• Asimetria câmpului magnetic din cauza înfășurărilor neuniforme
• Creează vibrații care nu pot fi eliminate prin echilibrare mecanică
• Necesită refacerea înfășurărilor

Echilibrarea ca ansamblu

Indusul este adesea echilibrat ca ansamblu:

• Indus + colector (pentru motoare de curent continuu)
• Rotor + ventilator de răcire + scripete
• Întregul sistem rotativ

Gradul de calitate a echilibrării necesar

În funcție de aplicație:

• G6.3 — motoare electrice de uz general (standardul)
• G2.5 — motoare electrice speciale, antrenări pentru mașini-unelte
• G1.0 — motoare de mare viteză, antrenări de precizie

Metode de echilibrare a motoarelor electrice

Foto 2. Echilibrarea rotorului unui motor electric mare pe o mașină de echilibrare specializată în atelier

Echilibrarea indusului pe mașină

Cea mai răspândită metodă pentru atelierele de reparații:

1. Indusul este demontat din motor
2. Este montat pe o mașină de echilibrare
3. Echilibrarea se efectuează în 2 plane (dinamică)
4. Greutățile de corecție sunt montate de obicei pe fețele frontale sau în canale speciale

Avantaje:

• Precizie ridicată
• Comoditate (indusul este deja demontat pentru reparație)
• Posibilitatea de a obține gradul G2.5 și mai bun

Echilibrarea motorului în stare asamblată

Pentru motoarele mari instalate pe amplasament:

• Echilibrarea se efectuează fără demontare
• Se utilizează echipament portabil
• Ține cont de influența cuplajului și alinierea cu mașina antrenată

Observație: la echilibrarea unui motor în ansamblul său, acesta trebuie decuplat de la mașina antrenată (pompă, ventilator) pentru a exclude influența acestora.

Recomandări practice

Când echilibrarea este obligatorie:

• După rebobinare: întotdeauna, fără excepție
• După înlocuirea rulmenților: recomandat (toleranțele se pot acumula în timpul asamblării)
• După repararea ventilatorului de răcire: dacă paletele au fost schimbate
• La apariția vibrațiilor: dacă motorul a început să vibreze

Cum să distingeți dezechilibrul mecanic de cel magnetic:

Dezechilibru mecanic:

• Vibrație la frecvența de rotație (1× = 50 Hz pentru 3000 rpm la rețeaua de 50 Hz)
• Eliminat prin echilibrare

Dezechilibru magnetic:

• Vibrație la dublul frecvenței rețelei (2× = 100 Hz pentru o rețea de 50 Hz)
• Nu este eliminat prin echilibrare mecanică
• Necesită inspecția înfășurărilor (bară de rotor ruptă, asimetrie de înfășurare)

Montarea greutăților de echilibrare:

Locuri tipice de montare:

• Fețele frontale ale rotorului (plăci sudate sau înșurubate)
• Canale de echilibrare pe fețele frontale (unde sunt prevăzute)
• Paletele ventilatorului de răcire (dacă este montat pe arbore)

Verificarea calității:

După echilibrare, verificați că:

• Vibrația a scăzut în zona A sau B (de obicei sub 2,8 mm/s pentru motoarele de putere medie)
• Dezechilibrul rezidual se încadrează în gradul G6.3 sau G2.5
• Rulmenții nu se supraîncălzesc în funcționare
• Nu există zgomote neobișnuite