varios estudios de casos que aquí se presentan en Análisis de vibraciones en los motores eléctricos.

El motor eléctrico de inducción trifásico es la unidad más común y un mal funcionamiento inesperado en tales máquinas pueden ser consecuencias económicas muy onerosas. Esto significa que hoy en día es a menudo el uso de mantenimiento preventivo basado en el enfoque de tiempo que el mantenimiento de estas máquinas. A medida que el tiempo medio entre fallos de este tipo de máquina de ocho años en la industria petroquímica ( para un trabajo 8760 horas / año) es común el uso de muy-intervalos más cortos. Pero también son instalaciones comunes en el mantenimiento preventivo se realiza sólo se basa en el conocimiento de las condiciones de trabajo de la máquina. Este último enfoque, debido a la económica y se inserta también se necesita en las filosofías modernas de mantenimiento, También resulta del hecho de que los responsables de mantenimiento de las instalaciones donde se practica este enfoque, sentirse cómodo con las técnicas de monitoreo de condición más común.

Caso 1 – Paw Ensayo para condiciones muslo de identificación como una causa de situaciones de excentricidad en estático motores de inducción AC

este ensayo, realizado con el motor en marcha en condiciones de funcionamiento normales, Su objetivo es identificar la existencia de condiciones de la pierna del muslo que a menudo son la fuente de la excentricidad estática entre hierro motores de inducción AC. De este modo, la intención de eliminar el exceso de vibración que este problema puede generar, aumentando a vida útil dos componentes, la prevención de paradas no programadas debidas a un deterioro prematuro o incluso la rotura de algunos de los componentes del motor o acoplamiento unión.

Caso 1 Ejemplo de ensayo lleva a cabo en un motor

Un motor funcionando a 2964 rpm presentado vibraciones por encima de los límites establecidos para este tipo de equipo. Los resultados de análisis de vibraciones en motores eléctricos observaron que predominó en el espectro de la segunda frecuencia armónica de la red eléctrica (100 hz). La amplitud filtrada tuvo un valor 6,7 / s RMS mm. Esta característica, ilustrado en la figura 1, Es causada por una condición estática excentricidad en el entrehierro.

Análisis-de-vibraciones-en-motor-eléctrico-fig1

Figura 1 - espectro de frecuencias registrados durante las mediciones de rutina

Caso 1 – Medidas después de aflojar las piernas

Después de aflojar la primera pata motor, Observamos que no hubo cambios importantes en las características espectrales, a saber, la amplitud de la frecuencia 100 hz (Figura 2).

Análisis-de-vibraciones-en-motor-eléctrico-fig2

Figura 2 - Espectro de frecuencias registrado después de desatornillar la pata delantera de la izquierda

Los cambios más significativos en la amplitud de la segunda armónica de la frecuencia de la red eléctrica se produjeron cuando desenroscando la parte posterior de la pierna izquierda y al desenroscar la pata delantera en el lado derecho. En el último caso, la amplitud de la frecuencia se redujo a 0,2 / s RMS mm. en la figura 3, espectros de frecuencias registrados se muestran después de aflojar cada uno del motor de cuatro patas donde se puede observar cambios importantes en la amplitud de la frecuencia 100 hz.

Análisis-de-vibraciones-en-motor-eléctrico-fig3

Figura 3 - espectros registrados frecuencia después de aflojar cada una de las cuatro patas

Con la prueba que se hace, Fue posible identificar de manera objetiva, vibrométricos que los niveles elevados en el motor de presencia se asociaron con la condición de la pierna del muslo que se originó excentricidad estática entre el hierro motor. La corrección / eliminación de la pata del muslo reducirá en gran medida los niveles de vibrométricos a la que se somete el motor, refleja en una mayor duración de los componentes.

estudio de caso 2 –análisis de vibraciones en motores eléctricos – vibraciones de resonancia Análisis en la unidad de un pulper

Un motor vertical que conduce un pulper a través de correas, tal como se muestra en la figura 4, con 600 kW de potencia y 1000 rpm, después de que el montaje y la mejora general, Se mostró altos niveles de vibración votado, Como se muestra en la Tabla I a continuación presenta.

pulper

Figura 4 – equipos esquema con la ubicación de los puntos de medición

Caso 2 - primeras mediciones

Los resultados del análisis de vibración en motores eléctricos, se muestra en la Tabla I, Se revela que los niveles registrados son vibrométricos, en su mayoría, considera "grave", según los criterios de evaluación adoptados. Sólo el soporte del motor, polea lateral, de acuerdo con la medición y direcciones vertical Axial, vibrométricos los niveles se consideran bueno / aceptable. datos recogidos y presentados en la Tabla I., Se revela que los niveles registrados son vibrométricos, en su mayoría, considera "grave", según los criterios de evaluación adoptados.

Tabla I

punto de medición

Los niveles de vibración globales (mm.s-1 RMS)

punto 1V

8,8

1H Point

7,7

punto de 2V

1,1

punto 2H

5,5

2a

2,3

En apoyo del motor, polea lateral, Los datos presentados anteriormente muestran una diferencia significativa entre las amplitudes vibrométricas grabadas en dos direcciones de medición radiales (Verticales y horizontales). El análisis espectral realizado mostró que los niveles de vibración están presentes en el motor, especialmente, influenciado por el rango de frecuencia de operación (1xRPMmotor= 16,65 Hz). Esta condición se ilustra en el espectro de frecuencia se muestra en la figura 5.

Análisis-de-vibraciones-en-motor-eléctrico-fig5

Figura 5 – vibraciones de resonancia Análisisespectro de frecuencia recoge en el soporte del motor frente a la unidad, dirección horizontal

Dada la asimetría revelado por niveles vibrométricos observadas entre las dos direcciones de medición radiales (Verticales y horizontales), los datos presentados hasta ahora eran concluyentes en cuanto a la causa del comportamiento dinámico registrado.

Caso 2 - Medidas en régimen transitorio

Con el fin de confirmar la existencia de condiciones de resonancia, Los ensayos se realizaron en régimen transitorio, para determinar las frecuencias naturales del sistema.

Las pruebas realizadas revelaron en la dirección horizontal a una frecuencia natural 919 CPM, debido a la variación del ángulo de fase entre alrededor de 90 919 CPM y 999 CPM. Esta característica, ilustrado en la figura 6, muestra una condición de resonancia, debido al hecho de que la frecuencia natural es cercana a la frecuencia de funcionamiento del motor (1000 CPM).

Análisis-de-vibraciones-en-motor-eléctrico-fig6

Figura 6 – vibraciones de resonancia Análisisdiagrama de Bode tomada en la dirección horizontal

Caso 2 - Las recomendaciones formuladas

En función de los datos recogidos, Se recomendó rectificación base de soporte del motor y los raíles de deslizamiento de las cintas.

Caso 2- Medidas después de la reparación

Después de la rectificación de las bases y la reconstrucción de la masiva, Se llevó a cabo una nueva medición, cuyos valores se muestran en la Tabla II.

Tabla II

punto de medición

Los niveles de vibración globales (/ s RMS mm)

punto 1V

1,6

1H Point

2,1

punto de 2V

0,3

punto 2H

1,5

2a

0,4

La comparación de los valores que se muestran en las Tablas I y II, Ha habido una mejora significativa en los niveles de vibración. El análisis espectral realizado mostró que la mejora es, especialmente, debido a la reducción de la amplitud de la frecuencia de funcionamiento del motor (16,59 hz), Como puede verse en el espectro mostrado en la figura 7.

Análisis-de-vibraciones-en-motor-eléctrico-Fig7

Figura 7 – vibraciones de resonancia AnálisisSpectra de frecuencias recogidos en el punto 1 Vertical, antes y después de la intervención en toda la base de apoyo

Con el fin de justificar la mejora, Dos pruebas se realizaron en régimen transitorio (en la dirección vertical y la dirección horizontal de acuerdo con), para determinar las frecuencias naturales del sistema (Figura 8 mi 9).

Análisis-de-vibraciones-en-motor-eléctrico-fig8

Figura 8 – vibraciones de resonancia Análisisdiagrama de Bode tomada en la dirección vertical

Análisis-de-vibraciones-en-motor-eléctrico-fig9

Figura 9 – vibraciones de resonancia Análisisdiagrama de Bode tomada en la dirección horizontal

estudio de caso 2 – -Conclusão Análisis vibraciones de resonancia

La inspección realizada concluyó que la causa de los altos niveles en presencia vibrométricos la máquina se asoció con una condición de resonancia, causado por la proximidad de la frecuencia natural del sistema y la frecuencia de funcionamiento del motor (1xRPM).

Como se encuentra en este caso, La RM es una de las causas que pueden conducir a altas amplitudes 1xRPM. Pero no sólo: otras anomalías / daños no sólo el desequilibrio, puede dar una mayor amplitud 1xRPM, tan seguramente seremos capaces de abordar en futuras ediciones de este boletín.

estudio de caso 3 – vibraciones de resonancia Análisis en un motor eléctrico

Estamos muy a menudo se nos pregunta acerca de las causas que están detrás de un comportamiento atípico de las máquinas rotativas. hoy, con la "presión" para reducir los costos de energía, Es bastante a menudo nos encontramos motores accionados con convertidores de frecuencia. Esto puede trivialización, en algunas condiciones, causar ciertos problemas en el equipo. Uno de los problemas más comunes, de otra, es que estas máquinas que operaban con valores bajos de vibración (sin variador), ir a vibrar más a ciertas velocidades (con variación de velocidad). Los datos que siguen se presentan a continuación, Ellos se recogieron en una bomba idéntica a la mostrada en la figura 10.

Figura equipo 10-fotografía con la identificación de puntos de medición

estudio de caso 3 - Las mediciones iniciales

El análisis de los valores presentados en la Tabla III, Hemos encontrado que los valores de vibración registrados en la máquina para acelerar 1121 rpm, Ellos son claramente superiores a los valores recogidos cuando el motor estaba a la máxima velocidad (1479 rpm).

Tabla III

tan, fácilmente concluir que la velocidad más lenta (1121 rpm) Los niveles son más altos vibrométricos, en comparación con valores registrados a velocidades más altas (1479 rpm). Este comportamiento puede considerarse atípica porque las máquinas tienden a vibrar más, como la velocidad de rotación es mayor.

El análisis espectral realizado a los elementos recogidos, reveló que la mayoría de los puntos de medición, la gravedad grabado a una velocidad de vibrométrica 1121 rpm era, especialmente, debido a la gama de frecuencias de funcionamiento del grupo (18,68 hz). Esta característica, ilustrado en la figura 11, desequilibrio surge normalmente asociada con.

Estamos muy a menudo se nos pregunta acerca de las causas que están detrás de un comportamiento atípico de las máquinas rotativas. hoy, con la "presión" para reducir los costos de energía, Es bastante a menudo nos encontramos motores accionados con convertidores de frecuencia. Esto puede trivialización, en algunas condiciones, causar ciertos problemas en el equipo. Uno de los problemas más comunes, de otra, es que estas máquinas que operaban con valores bajos de vibración (sin variador), ir a vibrar más a ciertas velocidades (con variación de velocidad). Los datos que siguen se presentan a continuación, Ellos se recogieron en una bomba idéntica a la mostrada en la figura 11

Figura 11 – vibraciones de resonancia Análisis – Espectro de frecuencia recoge en el punto 1 Vertical

sin embargo, el análisis de las figuras en detalle podemos ver una diferencia significativa en los valores, entre las dos direcciones de medición (V- vertical e horizontal H-).

esta diferencia, asociado con el hecho de que, con valores de vibración velociaumentadoras disminución (la situación opuesta a una condición de desequilibrio), Esto nos llevó a sospechar que el equipo podría ser una condición de resonancia.

Caso 3 – más pruebas en la dirección vertical

Pruebas adicionales llevadas a cabo, a saber, la realización de impacto instrumentado martillo prueba, Ellos revelaron la presencia de una frecuencia natural 18,8 hz (1128 cpm) de acuerdo con la dirección vertical (Higo. 12).

Figura 12 – análisis de vibraciones en motores eléctricos – vibraciones de resonancia Análisis – Figura transferencia y ángulo de fase función registrada durante el impacto con el martillo de ensayo instrumentado (dirección vertical)

doAso 3 – más pruebas en la dirección horizontal

hacia Horizontal, Las mismas pruebas también revelaron una frecuencia natural 20,5 hz (1230 cpm), Como puede verse en la figura 13.

Figura 13- análisis de vibraciones en motores eléctricos – vibraciones de resonancia Análisis – Figura transferencia y ángulo de fase función registrada durante el impacto con el martillo de ensayo instrumentado (dirección horizontal)

Junto a estas frecuencias, también confirma una gama de ángulo de fase de aproximadamente 90 (condición de resonancia característica).

doAso 3 – Consideraciones sobre el resultado de las pruebas

Con la finalización de la prueba de impacto, Fue posible determinar las frecuencias naturales del sistema, y concluir que niveles altos vibrométricos que el equipo se presentó, cuando se ejecuta el 1112 rpm, fueron generados por una condición de resonancia de acuerdo con la dirección horizontal.

La resonancia ocurre cuando una de las frecuencias de vibración en la presencia en la máquina (menudo forzada) Se encuentra cerca de la frecuencia natural del sistema.

En otras palabras, podríamos decir que una condición de resonancia no es más que la coincidencia del encuentro entre dos frecuencias (la frecuencia natural del sistema y una de las frecuencias de vibración en la presencia en la máquina). Estas frecuencias están siempre presentes en las máquinas y sólo se convierten en un problema cuando están cerca uno del otro.

Caso 3 - Notas sobre la resonancia

También hay que señalar que, a menudo, antes de caracterizar estos fenómenos de resonancia, máximos responsables de los equipos tratar de minimizar los niveles de vibración, haciendo equilibragens sucesivas la junta rotativa, y / o la alineación de los diferentes controles, en su caso.

Estos intentos por lo general no tienen ningún efecto, ya que la condición de equilibrio o alineación no son la raíz del problema. Dependiendo de las características tales como el factor de amplificación y el sistema de amortiguación, las acciones mencionadas anteriormente pueden reducir los niveles en los vibrométricos presencia, pero no lo suficiente para que la máquina puede funcionar durante largos períodos, sin se ve afectada su confiabilidad. De facto, estas acciones están tratando de cambiar la magnitud de la fuerza de excitación, no eliminando la condición de resonancia.

estudio de caso 3 – Conclusión vibraciones de resonancia Análisis

Para la mayoría de los constructores / instaladores de equipos, los problemas asociados con las condiciones de resonancia son difíciles de resolver, debido al hecho, a veces, no son conscientes de la razón real de la presencia de los altos niveles vibrométricos en la máquina. Se caracteriza esta condición, a veces, la resolución del problema es relativamente sencillo.

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