Зачем надо диагностировать несимметрию зазоров в асинхронном двигателе, если ротор за статор не задевает, вибрация выше нормы не растет и КПД двигателя заметно не падает? Кроме того, если зазор изменяется не на всем протяжении сердечника, а с одного края, то и увидеть такой эксцентриситет по вибрации сложно, ну вырос немного магнитный шум, но ведь норму не превысил!

Зачем надо диагностировать несимметрию зазоров в асинхронном двигателе, если ротор за статор не задевает, вибрация выше нормы не растет и КПД двигателя заметно не падает? Кроме того, если зазор изменяется не на всем протяжении сердечника, а с одного края, то и увидеть такой эксцентриситет по вибрации сложно, ну вырос немного магнитный шум, но ведь норму не превысил!

Уважаемый Руслан.

На самом деле в жизни все бывает, и ротор за статор задевает, причем не только тогда, когда подшипник разрушается, а это Вы можете обнаружить по вибрации (можно и задолго до разрушения с предотвращением аварии).
Но основная задача обнаружения эксцентриситета и последующего его устранения – избежать не столько задевания, сколько магнитного насыщения зубцовой зоны ротора и, особенно, статора при работе машины под нагрузкой. Ведь если такое насыщение появилось – силы обеспечивающие вращение ротора, действуют уже не на зубцы ротора и статора, а непосредственно на обмотки и стержни беличьей клетки. Эти силы начинают, в первую очередь, «вытягивать» обмотку статора и деформировать изоляцию обмотки зоне ее выхода из пазов. Понятно, что изоляция обмотки в таком режиме долго не продержится. И такие процессы особо неприятны, когда имеет место локальная зона насыщения именно с края сердечника, недалеко от выхода обмотки из паза.
Так что диагностика эксцентриситетов в асинхронном двигателе – дело высокой степени важности.

С уважением,
Юрий

Изменить зазор в живом двигателе невозможно, в лучшем случае можно заменить подшипник, а он, если без дефектов, на зазор не влияет. Какой тогда смысл в периодической диагностике зазора? Можно делать его только при входном контроле, и достаточно.

Уважаемый Руслан.
Вы правы, входной контроль, точнее входную диагностику, делать надо обязательно. Особенно после ремонта, так как основными причинами эксцентриситетов являются погрешности восстановления посадочных мест под подшипники. Статического – при смещении подшипников в щитах электродвигателя, динамического – при несоосной проточке посадочного места на валу и самого вала (после операции наращивания шейки вала в посадочном месте).

Ну а теперь посмотрим, откуда у хорошего электродвигателя появляются эксцентриситеты после установки на рабочее место:
Статический – из-за перекоса корпуса, когда у двигателя есть «мягкая лапа» а все крепежные болты затянуты. Если ставить косо и от души затягивать болты – можно заставить ротор задевать за статор.
То же самое будет при стыковке двигателя с механизмом, например, если плоскости опор не параллельны и при установке агрегата возникает несоосность опор вращения со статической перегрузкой подшипников
Динамический эксцентриситет – из-за несоосности валов, сопровождающихся вращающейся перегрузкой подшипников и их ускоренным износом, довольно часто – без других дефектов, которые легко обнаруживаются по вибрации
Все эти дефекты, если вовремя обнаружить эксцентриситет, можно убрать на месте эксплуатации.

Хорошо, но нужны четкие признаки дефектов, позволяющие увидеть границу между «хорошим» эксцентриситетом (без магнитного насыщения) и плохим, с появлением насыщения. Есть они?

Уважаемый Руслан,

В вибрации есть работающие признаки эксцентриситетов, но явных признаков состояния перехода в насыщение нет. Косвенным признаком насыщения можно считать рост вибрации на шестой гармонике частоты питающего напряжения, дополненный ростом четвертой гармоники, рост только шестой - еще и признак искажения напряжения питания, но порог, разделяющий два состояния – вещь субъективная. Если насыщение происходит из-за динамического эксцентриситета зазора – и шестая, и четвертая гармоника не только растут, но и модулированы частотой вращения ротора двигателя.
Гораздо эффективнее диагностировать асинхронный двигатель по спектру тока в одной из фаз. Если начинается насыщение зубцовой зоны, магнитное поле искажается, и появляется небольшая постоянная составляющая поля ротора, т.е. ротор становится маленьким по величине «постоянным магнитом». Соответственно при его вращении генерируется напряжение с частотой вращения ротора, и в двигателе появляется ток на этой частоте. Так что если в токе двигателя кроме сильной составляющей 50Гц появится небольшая составляющая с частотой вращения ротора (выше 1% от наиболее сильной составляющей 50Гц) – у Вас проблемы с насыщением активного сердечника двигателя, а наиболее вероятная причина – опасный эксцентриситет зазора.
Все, что я описал, можно увидеть только в случае, если у Вас хороший датчик (вибрации или тока) и хороший анализатор спектра, каждый с высоким динамическим диапазоном и разрешением по частоте.

С уважением
Юрий