모터 진동의 원인은 다양하며, 그 원인 또한 매우 복잡합니다. 8극 이상의 모터는 모터 제조 품질 문제로 인해 진동을 일으키지 않습니다. 2극~6극 모터에서는 진동이 흔히 발생합니다. 국제전기기술위원회(IEC)에서 개발한 IEC 60034-2 표준은 회전 모터의 진동 측정을 위한 표준입니다. 이 표준은 진동 한계값, 측정 장비 및 측정 방법을 포함하여 모터 진동의 측정 방법 및 평가 기준을 명시하고 있습니다. 이 표준을 바탕으로 모터 진동이 표준을 충족하는지 여부를 판단할 수 있습니다.

모터 진동이 모터에 미치는 피해

모터에서 발생하는 진동은 권선 절연 및 베어링의 수명을 단축시키고 베어링의 정상적인 윤활에 영향을 미치며, 진동력으로 인해 절연 간극이 확장되어 외부 먼지와 습기가 침투하여 절연 저항이 감소하고 누설 전류가 증가하며 심지어 절연 파괴와 같은 사고를 유발할 수 있습니다.또한 모터에서 발생하는 진동은 냉각수 배관의 균열과 용접 지점의 진동 개방을 쉽게 유발할 수 있습니다.동시에 부하 기계의 손상을 유발하고, 공작물의 정확도를 저하시키고, 진동하는 모든 기계 부품의 피로를 유발하고, 앵커 나사를 풀거나 파손시킵니다.모터는 카본 브러시와 슬립 링의 비정상적인 마모를 유발하고, 심지어 심각한 브러시 화재가 발생하여 컬렉터 링 절연을 태울 수도 있습니다.모터는 많은 소음을 발생시킵니다.이러한 상황은 일반적으로 DC 모터에서 발생합니다.

전기 모터가 진동하는 10가지 이유

1. 로터, 커플러, 커플링, 구동 휠(브레이크 휠)의 균형이 맞지 않습니다.

2. 느슨한 코어 브래킷, 느슨한 사선 키 및 핀, 느슨한 로터 바인딩은 모두 회전 부품의 불균형을 초래할 수 있습니다.

3. 연결부의 축 시스템이 중앙에 위치하지 않고, 중심선이 겹치지 않으며, 중심 위치가 정확하지 않습니다. 이 오류의 주요 원인은 설치 과정에서 정렬 불량과 부적절한 설치입니다.

4. 연결부 중심선은 냉간 시에는 일정하나, 일정시간 운전 후 로터 지지점, 기초 등의 변형으로 중심선이 파괴되어 진동이 발생한다.

5. 모터에 연결된 기어와 커플링에 결함이 있거나, 기어가 제대로 맞물리지 않거나, 기어 이가 심하게 마모되었거나, 바퀴에 윤활유가 제대로 공급되지 않았거나, 커플링이 비스듬히 기울어지거나 정렬이 잘못되었거나, 기어 커플링의 이 모양과 피치가 올바르지 않거나, 틈새가 너무 크거나 마모가 심하면 특정 진동이 발생합니다.

6. 모터 구조 자체의 결함, 예를 들어 타원형 저널, 구부러진 샤프트, 샤프트와 베어링 사이의 간격이 너무 크거나 너무 작음, 베어링 시트, 베이스 플레이트, 기초의 일부 또는 심지어 전체 모터 설치 기초의 강성이 부족함.

7. 설치 문제: 모터와 베이스 플레이트가 단단히 고정되지 않았거나, 베이스 볼트가 느슨하거나, 베어링 시트와 베이스 플레이트가 느슨함 등입니다.

8. 샤프트와 베어링 사이의 간격이 너무 크거나 작으면 진동을 일으킬 뿐만 아니라 베어링의 비정상적인 윤활 및 온도를 초래할 수 있습니다.

9. 모터에 의해 구동되는 부하는 진동을 전달하는데, 예를 들어 모터에 의해 구동되는 팬이나 워터 펌프의 진동은 모터를 진동하게 합니다.

10. 교류 모터의 고정자 배선이 잘못되었거나, 비동기 모터의 회전자 권선이 단락되었거나, 동기 모터의 여자 권선 사이가 단락되었거나, 동기 모터의 여자 코일이 잘못 연결되었거나, 케이지형 비동기 모터의 회전자 막대가 파손되었거나, 회전자 코어가 변형되어 고정자와 회전자 사이의 공극이 불균일해져서 공극 자속이 불균형해지고 진동이 발생하였음.

진동 원인 및 일반적인 사례

진동이 발생하는 주요 원인은 세 가지입니다. 전자기적 이유, 기계적 이유, 전기기계적 이유가 혼합되어 있습니다.

1. 전자기적 이유

1. 전원 공급: 3상 전압이 불균형하고 3상 모터가 결상 상태에서 작동합니다.

2. 고정자: 고정자 코어가 타원형, 편심, 느슨해짐; 고정자 권선이 끊어지고, 접지되고, 권선 간 단락되고, 연결이 잘못되었으며, 고정자의 3상 전류가 불균형함.

예: 보일러실의 밀폐형 팬 모터를 점검하기 전, 고정자 코어에서 붉은 가루가 발견되었습니다. 고정자 코어가 헐거워진 것으로 의심되었지만, 표준 점검 범위에 포함되지 않아 조치하지 않았습니다. 점검 후, 시험 운전 중 모터에서 날카로운 비명 소리가 났습니다. 고정자 교체 후 문제가 해결되었습니다.

3. 로터 고장: 로터 코어가 타원형, 편심, 느슨해짐. 로터 케이지 바와 엔드 링 용접 불량, 로터 케이지 바 파손, 권선 불량, 브러시 접촉 불량 등.

예를 들어, 침목부에서 무치톱 모터를 운전하는 동안 모터 고정자 전류가 앞뒤로 흔들리고 진동이 점차 증가하는 현상이 발견되었습니다. 이 현상으로 미루어 볼 때, 모터 회전자 케이지 바가 용접되어 파손되었을 가능성이 있다고 판단되었습니다. 모터를 분해한 결과, 회전자 케이지 바에 7곳의 균열이 발견되었으며, 그중 두 곳은 양쪽과 엔드 링이 완전히 파손되었습니다. 적시에 발견하지 못하면 고정자 소손이라는 심각한 사고로 이어질 수 있습니다.

2.기계적인 이유

1. 모터 :

불균형한 회전자, 구부러진 축, 변형된 슬립 링, 고정자와 회전자 사이의 불균일한 공기 간격, 고정자와 회전자 사이의 불균일한 자기 중심, 베어링 고장, 불량한 기초 설치, 불충분한 기계적 강도, 공진, 느슨한 앵커 나사, 손상된 모터 팬.

전형적인 사례: 응축수 펌프 모터의 상부 베어링을 교체한 후 모터 진동이 심해지고 로터와 스테이터에 미세한 스위핑(sweeping) 현상이 나타났습니다. 정밀 검사 결과, 모터 로터가 잘못된 높이로 들어 올려져 있었고 로터와 스테이터의 자기 중심이 정렬되지 않은 것으로 확인되었습니다. 스러스트 헤드 나사 캡을 재조정한 후 모터 진동 문제가 해결되었습니다. 크로스라인 호이스트 모터를 정밀 검사한 후에도 진동이 계속 컸고 점차 증가하는 징후를 보였습니다. 모터가 후크를 떨어뜨렸을 때 모터 진동이 여전히 크고 축 방향 스트링이 크게 나타났습니다. 분해 후 로터 코어가 느슨해졌고 로터 밸런스에도 문제가 있는 것으로 확인되었습니다. 예비 로터를 교체한 후 문제가 해결되었고 원래 로터를 수리를 위해 공장으로 반환했습니다.

2. 커플링과의 협력:

커플링이 손상되었거나, 커플링 연결 불량, 커플링 중심 위치 불일치, 부하 기계 불균형, 시스템 공진 등이 원인입니다. 연결부의 축 시스템이 중심 위치 불일치, 중심선 겹침, 중심 위치 부정확 등이 원인입니다. 이러한 결함의 주요 원인은 설치 과정에서 중심 위치 불량 및 부적절한 설치입니다. 또 다른 원인은 일부 연결부의 중심선이 저온에서는 일정하지만, 일정 시간 작동 후 로터 지지점, 지지대 등의 변형으로 중심선이 파손되어 진동이 발생하는 것입니다.

예를 들어:

a. 순환수 펌프 모터의 진동이 운전 중 항상 컸습니다. 모터 검사 결과 아무런 문제가 없었고 무부하 상태에서는 모든 것이 정상이었습니다. 펌프 등급 검사 결과 모터는 정상적으로 작동하는 것으로 확인되었습니다. 마지막으로 모터 정렬 중심이 너무 다르다는 것을 발견했습니다. 펌프 등급을 재정렬한 후 모터 진동이 제거되었습니다.

b. 보일러실 유도 송풍기 풀리 교체 후, 시운전 중 전동기에서 진동이 발생하고 전동기의 3상 전류가 증가합니다. 모든 회로 및 전기 부품을 점검한 결과, 문제가 없었습니다. 최종적으로 풀리가 부적합한 것으로 확인되었습니다. 교체 후 전동기 진동이 제거되고 전동기의 3상 전류가 정상으로 돌아왔습니다.

3. 전기기계적 혼합 이유:

1. 모터 진동은 종종 불균일한 공극으로 인해 발생하며, 이는 편측 전자기 장력을 유발하고, 편측 전자기 장력은 공극을 더욱 증가시킵니다. 이러한 전기기계적 혼합 효과는 모터 진동으로 나타납니다.

2. 로터 자체의 중력이나 설치 높이, 그리고 잘못된 자기 중심 때문에 모터 축 방향 스트링이 움직이면 전자기 장력이 발생하여 모터 축 방향 스트링이 움직이고, 이로 인해 모터 진동이 증가합니다. 심한 경우, 샤프트가 베어링 루트를 마모시켜 베어링 온도가 급격히 상승합니다.

3. 모터에 연결된 기어와 커플링에 결함이 있습니다. 이 결함은 주로 기어 맞물림 불량, 기어 이의 심한 마모, 휠 윤활 불량, 커플링의 기울어지거나 정렬 불량, 기어 커플링의 이 모양과 피치 부정확, 과도한 간극 또는 심한 마모로 나타나며, 이로 인해 특정 진동이 발생합니다.

4. 모터 자체 구조 결함 및 설치 문제. 이러한 결함은 주로 타원형 축 넥, 축 휘어짐, 축과 베어링 사이의 간격이 너무 크거나 작음, 베어링 시트, 베이스 플레이트, 기초 일부 또는 전체 모터 설치 기초의 강성 부족, 모터와 베이스 플레이트 사이의 느슨한 고정, 풋 볼트의 느슨함, 베어링 시트와 베이스 플레이트 사이의 느슨함 등으로 나타납니다. 축과 베어링 사이의 간격이 너무 크거나 작으면 진동뿐만 아니라 베어링의 윤활 및 온도 이상도 발생할 수 있습니다.

5. 모터에 의해 구동되는 부하는 진동을 전달합니다.

예를 들어, 증기 터빈 발전기의 증기 터빈의 진동, 모터에 의해 구동되는 팬과 물 펌프의 진동으로 인해 모터가 진동합니다.

진동의 원인을 찾는 방법은?

모터 진동을 제거하려면 먼저 진동의 원인을 찾아야 합니다. 진동의 원인을 찾아야만 모터 진동을 제거하기 위한 구체적인 조치를 취할 수 있습니다.

1. 모터를 정지하기 전에 진동계를 사용하여 각 부분의 진동을 확인하십시오. 진동이 큰 부분의 경우 수직, 수평, 축 방향으로 진동 값을 자세히 테스트하십시오. 앵커 나사나 베어링 엔드 커버 나사가 느슨하면 직접 조일 수 있습니다. 조인 후 진동 크기를 측정하여 제거 또는 감소하는지 확인하십시오. 둘째, 전원 공급 장치의 3상 전압이 평형을 이루고 있는지, 3상 퓨즈가 끊어졌는지 확인하십시오. 모터의 단상 작동은 진동을 유발할 뿐만 아니라 모터 온도를 급격히 상승시킬 수 있습니다. 전류계 바늘이 앞뒤로 흔들리는지 확인하십시오. 회전자가 파손되면 전류가 흔들립니다. 마지막으로 모터의 3상 전류가 평형을 이루고 있는지 확인하십시오. 문제가 발견되면 모터 소손을 방지하기 위해 적시에 운영자에게 연락하여 모터를 정지하십시오.

2. 표면 현상을 처리한 후에도 모터 진동이 해결되지 않으면 전원을 계속 차단하고 커플링을 풀고 모터에 연결된 부하 기계를 분리한 후 모터만 회전시켜 보십시오. 모터 자체가 진동하지 않으면 커플링이나 부하 기계의 정렬 불량이 진동 원인임을 의미합니다. 모터가 진동하는 경우 모터 자체에 문제가 있음을 의미합니다. 또한, 전원을 차단하는 방법을 통해 전기적 원인인지 기계적 원인인지 구별할 수 있습니다. 전원을 차단하면 모터 진동이 멈추거나 진동이 즉시 감소하면 전기적 원인이며, 그렇지 않으면 기계적 고장입니다.

문제 해결

1. 전기적 원인에 대한 검사:

먼저 고정자의 3상 직류 저항이 평형 상태인지 확인하십시오. 평형 상태가 아니면 고정자 연결부 용접부에 용접 불량이 있음을 의미합니다. 권선의 각 상을 분리하여 점검하십시오. 또한 권선의 권선 사이에 단락이 있는지 확인하십시오. 고장이 명확한 경우, 절연 표면의 탄 자국을 확인하거나 계측기를 사용하여 고정자 권선을 측정할 수 있습니다. 권선 간 단락을 확인한 후 모터 권선을 다시 오프라인 상태로 전환합니다.

예를 들어, 워터 펌프 모터의 경우, 작동 중 심하게 진동할 뿐만 아니라 베어링 온도도 높습니다. 간단한 수리 테스트 결과, 모터 DC 저항이 부적합하고 모터 고정자 권선에 용접부가 열려 있는 것으로 확인되었습니다. 결함을 발견하고 제거 방법을 통해 제거한 후, 모터는 정상적으로 작동했습니다.

2. 기계적 원인으로 인한 수리:

공극이 균일한지 확인하십시오. 측정값이 기준을 초과하면 공극을 재조정하십시오. 베어링을 점검하고 베어링 간극을 측정하십시오. 부적합한 경우 새 베어링으로 ​​교체하십시오. 철심의 변형 및 느슨함을 점검하십시오. 느슨해진 철심은 에폭시 수지 접착제로 접착하고 채울 수 있습니다. 샤프트를 점검하고 구부러진 샤프트를 다시 용접하거나 샤프트를 직접 곧게 펴고 로터에서 균형 시험을 수행하십시오. 팬 모터를 오버홀한 후 시운전하는 동안 모터가 격렬하게 진동했을 뿐만 아니라 베어링 온도도 기준을 초과했습니다. 며칠 동안 계속 처리했지만 오류가 여전히 해결되지 않았습니다. 이 문제를 해결하는 데 도움을 주면서 팀원들은 모터의 공극이 매우 크고 베어링 시트 수준이 부적합하다는 것을 발견했습니다. 오류의 원인을 찾은 후 각 부분의 간격을 재조정하고 모터를 한 번 성공적으로 시험했습니다.

3. 부하 기계 부분을 확인하세요:

고장 원인은 연결부에서 발생했습니다. 이때 모터의 기초 수준, 경사도, 강도, 중심 정렬이 올바른지, 커플링 손상 여부, 모터 축 연장 권선이 요구 사항을 충족하는지 확인해야 합니다.

모터 진동을 처리하는 단계

1. 모터를 부하에서 분리하고, 부하 없이 모터를 테스트하고 진동 값을 확인합니다.

2. IEC 60034-2 규격에 따라 모터 풋의 진동값을 점검합니다.

3. 4피트 또는 2피트 대각선 진동 중 하나만 기준을 초과하는 경우, 앵커 볼트를 풀어 진동이 허용 기준에 부합하는지 확인하십시오. 이는 발판이 견고하지 않고 앵커 볼트로 인해 조임 후 바닥이 변형되고 진동하는 것을 의미합니다. 발판을 단단히 고정하고 앵커 볼트를 다시 정렬한 후 조이십시오.

4. 기초에 있는 앵커 볼트 네 개를 모두 조여도 모터의 진동 값이 여전히 기준을 초과합니다. 이때, 샤프트 연장부에 설치된 커플링이 샤프트 숄더와 같은 높이인지 확인하십시오. 그렇지 않은 경우, 샤프트 연장부에 있는 추가 키에서 발생하는 가진력으로 인해 모터의 수평 진동이 기준을 초과하게 됩니다. 이 경우 진동 값이 너무 높아지지 않으며, 호스트와 도킹 후 진동 값이 감소하는 경우가 많으므로 사용자에게 사용을 권장해야 합니다.

5. 무부하 시험 시에는 모터 진동이 기준을 초과하지 않으나, 부하 시험 시에는 기준을 초과하는 경우, 두 가지 원인이 있습니다. 하나는 정렬 편차가 크고, 다른 하나는 주 엔진 회전부(로터)의 잔류 불평형과 모터 로터의 잔류 불평형이 위상이 겹치기 때문입니다. 도킹 후 동일 위치의 전체 축계의 잔류 불평형이 크고, 발생하는 가진력이 커서 진동이 발생합니다. 이때 커플링을 분리하고 두 커플링 중 하나를 180° 회전시킨 후 도킹하여 시험하면 진동이 감소합니다.

6. 진동속도(강도)는 기준을 넘지 않으나, 진동가속도가 기준을 넘으면 베어링을 교체해야만 합니다.

7. 2극 고출력 모터의 회전자는 강성이 낮습니다. 장기간 사용하지 않을 경우, 회전자가 변형되고 다시 돌릴 때 진동할 수 있습니다. 이는 모터의 보관 상태가 좋지 않기 때문입니다. 일반적으로 2극 모터는 보관 중에도 보관합니다. 모터는 15일마다 크랭크를 돌려야 하며, 매번 최소 8회 이상 회전해야 합니다.

8. 슬라이딩 베어링의 모터 진동은 베어링 조립 품질과 관련이 있습니다. 베어링에 고점(high points)이 있는지, 베어링 오일 입구가 충분한지, 베어링 조임력, 베어링 간극, 자기 중심선이 적절한지 확인하십시오.

9. 일반적으로 모터 진동의 원인은 세 방향의 진동 값을 통해 간단히 판단할 수 있습니다. 수평 진동이 크면 로터의 불균형, 수직 진동이 크면 설치 기반이 고르지 않고 불량한 경우, 축 진동이 크면 베어링 조립 품질이 불량한 경우입니다. 이는 단순한 판단일 뿐입니다. 현장 조건과 위에서 언급한 요인들을 바탕으로 진동의 실제 원인을 고려해야 합니다.

10. 로터 동적 밸런싱 후, 로터의 잔류 불균형은 로터에 고착되어 더 이상 변하지 않습니다. 모터 자체의 진동은 위치 및 작동 조건의 변화에 ​​따라 변하지 않습니다. 진동 문제는 사용자 현장에서 효과적으로 처리할 수 있습니다. 일반적으로 모터 수리 시 동적 밸런싱을 수행할 필요는 없습니다. 연성 기반, 로터 변형 등 매우 특수한 경우를 제외하고는 현장 동적 밸런싱을 수행하거나 공장으로 반송하여 처리해야 합니다.

안후이 밍텅 영구자석 전기기계 설비 유한회사(Anhui Mingteng Permanent Magnetic Electromechanical Equipment Co., Ltd.)https://www.mingtengmotor.com/) 생산기술 및 품질보증 역량

생산 기술

1. 저희 회사는 최대 스윙 직경 4m, 높이 3.2m 이하의 CNC 수직 선반을 보유하고 있으며, 주로 모터베이스 가공에 사용됩니다. 베이스의 동심도를 보장하기 위해 모든 모터베이스 가공에는 해당 가공 도구가 장착되어 있으며, 저전압 모터는 "원 나이프 드롭" 가공 기술을 채택합니다.

샤프트 단조품은 일반적으로 35CrMo, 42CrMo, 45CrMo 합금강 샤프트 단조품을 사용하며, 각 샤프트 배치는 인장 시험, 충격 시험, 경도 시험 등 "단조 샤프트 기술 조건"의 요건을 충족합니다. 베어링은 SKF 또는 NSK 및 기타 수입 베어링의 요구에 따라 선택할 수 있습니다.

2. 저희 회사의 영구자석 모터 로터 영구자석 소재는 높은 자기 에너지와 높은 내부 보자력을 가진 소결 NdFeB를 사용합니다. 일반적인 등급은 N38SH, N38UH, N40UH, N42UH 등이며, 최대 작동 온도는 150°C 이상입니다. 저희는 자성강 조립을 위한 전문 공구 및 가이드 고정 장치를 설계하고, 합리적인 방법으로 조립된 자석의 극성을 정성적으로 분석하여 각 슬롯 자석의 상대 자속 값이 일치하도록 함으로써 자기 회로의 대칭성과 자성강 조립의 품질을 보장합니다.

3. 로터 펀칭 블레이드는 50W470, 50W270, 35W270 등의 고규격 펀칭 소재를 채택하고, 성형 코일의 스테이터 코어는 탄젠셜 슈트 펀칭 공정을 채택하고, 로터 펀칭 블레이드는 더블 다이의 펀칭 공정을 채택하여 제품의 일관성을 보장합니다.

4. 당사에서는 스테이터 외부 압착 공정에서 자체 설계한 특수 리프팅 도구를 채택하여 컴팩트한 외부 압착 스테이터를 기계 베이스로 안전하고 원활하게 들어 올릴 수 있습니다. 스테이터와 로터의 조립에서 영구자석 모터 조립 기계는 자체적으로 설계 및 시운전되므로 조립 중에 자석이 흡착되어 자석과 베어링이 손상되는 것을 방지하고 로터도 흡착되어 손상되는 것을 방지합니다.

품질 보증 역량

1. 저희 시험 센터는 전압 레벨 10kV 모터 및 8000kW 영구자석 모터의 완전 성능 시험을 완료할 수 있습니다. 본 시험 시스템은 컴퓨터 제어 및 에너지 피드백 방식을 채택하여 현재 중국 초고효율 영구자석 동기 모터 산업 분야에서 선도적인 기술력과 뛰어난 역량을 갖춘 시험 시스템입니다.

2. 당사는 건전한 경영 시스템을 구축하고 ISO9001 품질경영시스템 인증과 ISO14001 환경경영시스템 인증을 획득했습니다. 품질 경영은 프로세스의 지속적인 개선에 중점을 두고, 불필요한 연결 고리를 줄이며, "사람, 기계, 재료, 방법, 환경"의 5대 요소를 효과적으로 관리하고, "사람은 자신의 재능을 최대한 활용하고, 기회를 최대한 활용하고, 재료를 최대한 활용하고, 기술을 최대한 활용하고, 환경을 최대한 활용한다"는 원칙을 반드시 달성해야 합니다.

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