Phân Tích Rung Động Cho Động Cơ Điện: Hiểu Rõ Về Rung Động Và Nguồn Gốc

Phần 1: Rung Động Là Gì? Những Nguồn Gây Rung Trong Hệ Thống Thiết Bị Quay

Phân tích rung động là một phương pháp quan trọng trong việc đo lường, phân tích và chẩn đoán tình trạng thiết bị, đặc biệt hữu ích trong công tác bảo trì động cơ điện và các thiết bị quay. Phương pháp này cho phép chẩn đoán trực tiếp trong khi thiết bị đang vận hành, giúp phát hiện sớm những sự cố cơ khí tiềm ẩn. Đặc biệt, các nhà máy lớn, nơi sử dụng các động cơ quan trọng với chi phí downtime cao như turbin khí, máy phát nhiệt điện, thủy điện, hay lò quay xi măng, đều quan tâm đến phân tích rung động. Nhưng chính xác thì phân tích rung động là gì, và lợi ích mà công nghệ này mang lại cho nhà máy là như thế nào?

Hiểu Về Rung Động

Trước tiên, hãy cùng tìm hiểu khái niệm rung động. Rung động là những chuyển động cơ học không tạo ra công có ích cho thiết bị. Thông thường, rung động là những chuyển động lặp lại với biên độ nhỏ (được đo bằng micromet hoặc milimet) và tần số cao. Trong điều kiện vận hành bình thường, các thiết bị cơ khí, đặc biệt là thiết bị quay, luôn tạo ra một mức rung động nhất định. Những rung động này thường rất nhỏ và đều đặn, không gây ảnh hưởng đến hiệu suất hoạt động hay tuổi thọ của thiết bị.

Tuy nhiên, khi xuất hiện các hư hỏng cơ khí trong thành phần của động cơ hay hệ thống thiết bị quay, rung động thường tăng lên bất thường, cho thấy tình trạng không tốt. Các rung động bất thường này có thể cảm nhận được bằng xúc giác hoặc quan sát bằng mắt khi hư hỏng đã trở nên nghiêm trọng. Tuy nhiên, vào thời điểm này, hư hỏng đã tiến triển đến giai đoạn cuối, có thể gây ngừng máy đột ngột, tăng nguy cơ tai nạn và làm gián đoạn sản xuất.

Những Nguồn Gây Rung Trong Hệ Thống Thiết Bị Quay

Tiếp theo, hãy cùng tìm hiểu các nguồn gốc gây ra rung động trong động cơ điện và hệ thống thiết bị quay. Xem xét một động cơ không đồng bộ ba pha đơn giản:

Khi động cơ vận hành, Rotor quay dưới tác động của từ trường biến thiên từ Stator với vận tốc cao (khoảng từ 600 rpm đến 6000 rpm, tùy thuộc vào loại động cơ). Vòng bi trước và sau giữ cho Rotor quay ổn định, giảm ma sát khi Rotor quay. Quạt làm mát thường được gắn ở đuôi động cơ, quay cùng Rotor để làm mát vỏ động cơ.

Trong điều kiện hoạt động bình thường, rung động của động cơ thường nhỏ do Stator đã được cân bằng động và thử nghiệm trước khi xuất xưởng. Đồng thời, chân đế của động cơ, khi lắp đặt đúng cách, sẽ hấp thụ phần lớn rung động. Tuy nhiên, có thể xuất hiện các trục trặc trong quá trình vận hành làm tăng rung động của động cơ. Trường hợp phổ biến nhất là hư hỏng của vòng bi, vì đây là bộ phận chịu lực nhiều nhất. Các vấn đề khác như hư hỏng quạt làm mát, Rotor, hoặc lắp đặt sai cũng có thể gây rung động bất thường.

Phân Tích Rung Động Trong Hệ Thống

Xem xét một hệ thống gồm Động cơ → Khớp Nối → Hộp Giảm Tốc → Máy Đùn Nhựa:

Ngoài các nguồn rung từ động cơ, rung động còn có thể xuất phát từ hư hỏng vòng bi trong hộp số, vòng bi bạc lót đỡ trục vít, hoặc do lắp đặt sai khớp nối, hư hỏng bánh răng trong hộp số, lệch đồng tâm trục bánh răng, khớp nối, v.v. Khi bất kỳ thành phần nào gặp trục trặc (mòn, sứt mẻ, thiếu bôi trơn, mất cân bằng, dây đai trùng, v.v.), rung động của hệ thống sẽ tăng lên bất thường. Nhờ việc đo rung và phân tích tín hiệu rung động, chúng ta có thể chẩn đoán sớm các sự cố này, nhanh chóng đánh giá tình trạng và lên kế hoạch xử lý.

Kết Luận

Trong các hệ thống thiết bị quay phức tạp, có rất nhiều nguồn gây rung động. Làm thế nào để đo và đánh giá rung động chính xác, giúp xác định tình trạng của từng thành phần trong hệ thống? Chúng ta sẽ khám phá chi tiết trong các bài viết tiếp theo về các mức độ đo và phân tích rung động, cùng những chẩn đoán từ việc thực hiện đo rung ở từng mức độ.

-------------------------------------

Liên hệ ngay với UNITEK để tìm hiểu các giải pháp đo kiểm rung động tiên tiến nhất.

Công ty TNHH TM UNITEK

Hotline: 0946 999 975

Mail: customer@unitekco.com