1. Diez causas de la vibración del motor

1. Desequilibrio del rotor, acoplador, acoplamiento y polea de transmisión.

2. Los soportes de núcleo sueltos, las chavetas y pasadores cónicos sueltos o ineficaces y las correas de rotor sueltas pueden provocar un desequilibrio en los componentes giratorios.

3. Desalineación del sistema de eje de articulación, desalineación de las líneas centrales y centrado incorrecto. Esta falla se debe principalmente a una alineación deficiente o a una instalación incorrecta.

4. Las líneas centrales de los componentes del varillaje se alinean cuando están fríos, pero después de un período de funcionamiento, la deformación del punto de apoyo del rotor, la base y otros factores pueden alterar esta línea central y provocar vibración.

5. Fallas en los engranajes y acoplamientos conectados al motor. Un engrane deficiente, un desgaste excesivo de los dientes, una lubricación deficiente de los engranajes, la inclinación o desalineación de los acoplamientos, un perfil y paso dentado incorrectos, una holgura excesiva o un desgaste excesivo pueden causar vibraciones.

6. Defectos en la estructura del motor, como un muñón elíptico, un eje doblado, una holgura excesiva o insuficiente entre el eje y el cojinete, una rigidez insuficiente del asiento del cojinete, de la placa base, de parte de la cimentación o incluso de toda la base de montaje del motor.

7. Problemas de instalación, como fijaciones inseguras entre el motor y la placa base, pernos de anclaje flojos, holgura entre el asiento del cojinete y la placa base, etc.

8. Una holgura excesiva o insuficiente entre el eje y el cojinete no solo puede provocar vibración, sino que también puede provocar una lubricación y una temperatura anormales del cojinete.

9. La vibración transmitida por la carga impulsada por el motor, como la vibración de un ventilador o una bomba de agua impulsada por el motor, puede provocar vibración en el motor.

10. El cableado incorrecto del estator en motores de CA, los cortocircuitos en los devanados del rotor de motores asíncronos de rotor bobinado, los cortocircuitos entre vueltas en los devanados de excitación de motores síncronos, las conexiones incorrectas de las bobinas de campo en motores síncronos, las barras del rotor rotas en motores asíncronos de tipo jaula y la deformación del núcleo del rotor pueden provocar entrehierros desiguales en el estator y el rotor, lo que resulta en un desequilibrio del flujo magnético del entrehierro y, por lo tanto, vibración.

2. Causas de la vibración

1. Causas electromagnéticas

Fuente de alimentación: desequilibrio de tensión trifásica, motores trifásicos funcionando con una fase faltante.

Estator: El núcleo del estator se vuelve ovalado, excéntrico o suelto; los devanados del estator sufren roturas de cables, averías a tierra, cortocircuitos entre vueltas, errores de cableado y corriente trifásica del estator desequilibrada.

Por ejemplo: Antes de revisar el motor del ventilador sellado de una sala de calderas, se encontró polvo rojo en el núcleo del estator. Se sospechó que estaba suelto, pero una revisión estándar no lo solucionó. Tras la revisión, el motor emitió un chirrido agudo durante una prueba de funcionamiento. Reemplazar el estator solucionó el problema.

Fallo del rotor: El núcleo del rotor se vuelve ovalado, excéntrico o suelto. Las soldaduras de la barra de la jaula del rotor pueden estar abiertas, la barra de la jaula del rotor puede estar rota, hay errores de bobinado, mal contacto de las escobillas, etc.

2. Causas mecánicas

Problemas relacionados con el motor: desequilibrio del rotor, eje doblado, anillos colectores deformados, espacios de aire desiguales entre el estator y el rotor, centros magnéticos desalineados entre el estator y el rotor, falla del cojinete, instalación deficiente de la base, resistencia mecánica insuficiente, resonancia, tornillos de anclaje flojos y daños en el ventilador del motor.

Problemas relacionados con el acoplamiento: Daños en el acoplamiento, mala conexión, centrado incorrecto del acoplamiento, desequilibrio mecánico de la carga, resonancia del sistema, etc. Desalineación del eje del varillaje, líneas centrales desalineadas y centrado incorrecto. Este tipo de falla se debe principalmente a una alineación deficiente o una instalación incorrecta. Por otro lado, las líneas centrales de algunos varillajes pueden estar alineadas en frío, pero después de un período de funcionamiento, la deformación del pivote del rotor y la base puede alterar esta línea central, lo que provoca vibraciones.

3. Causas mixtas electromecánicas

1. La vibración del motor suele deberse a entrehierros desiguales, que inducen una fuerza electromagnética unilateral. Esta fuerza electromagnética unilateral aumenta aún más el entrehierro, lo que provoca la vibración del motor.

2. Holgura axial del motor. La fuerza electromagnética causada por la propia gravedad del rotor, un montaje desalineado o un centro magnético desalineado provoca holgura axial, lo que aumenta la vibración del motor. En casos graves, el eje puede desgastar la base del rodamiento, lo que aumenta rápidamente su temperatura.

3. Fallas en los engranajes o acoplamientos conectados al motor. Esta falla se manifiesta principalmente por un engrane deficiente, desgaste severo de los dientes, lubricación deficiente, desalineación o inclinación del acoplamiento, perfil y paso incorrectos de los dientes, holgura excesiva o desgaste severo del acoplamiento, todo lo cual puede causar vibraciones.

4. Defectos estructurales y problemas de instalación en el propio motor. Esta falla generalmente se manifiesta como un muñón ovalado, un eje doblado, una holgura excesiva o insuficiente entre el eje y los cojinetes, una rigidez insuficiente del asiento del cojinete, la placa base, parte de la cimentación o incluso toda la cimentación de montaje del motor, una conexión suelta entre el motor y la placa base, pernos de anclaje sueltos o holgura entre el asiento del cojinete y la placa base. Una holgura excesiva o insuficiente entre el eje y los cojinetes no solo puede causar vibración, sino también una lubricación y una temperatura anormales en los cojinetes.

5. Vibración transmitida por la carga accionada por el motor. Por ejemplo, la vibración de la turbina de un generador de turbina de vapor o la vibración del ventilador o la bomba de agua accionados por el motor pueden causar vibración en el motor.

3. ¿Cómo identificar la causa de la vibración?

Para eliminar la vibración del motor, primero debe identificar la causa. Solo así podrá tomar medidas específicas para eliminarla.

Antes de apagar el motor, utilice un medidor de vibraciones para comprobar la vibración de cada componente. En zonas con alta vibración, mida los niveles de vibración en tres direcciones: vertical, horizontal y axial. Si los tornillos de anclaje o de la tapa del cojinete están flojos, apriételos inmediatamente. Después de apretarlos, mida de nuevo la vibración para comprobar si se ha eliminado o reducido. A continuación, compruebe el equilibrio de la tensión de alimentación trifásica y si hay fusibles fundidos. El funcionamiento monofásico del motor no solo puede causar vibraciones, sino también aumentar rápidamente su temperatura. Observe la aguja del amperímetro para detectar oscilaciones; la oscilación de la corriente se produce cuando se rompe una barra del rotor. Por último, compruebe el equilibrio de la corriente trifásica del motor. Si detecta algún problema, póngase en contacto con el operador inmediatamente y detenga el motor para evitar que se queme.

Si la vibración del motor no desaparece tras tratar el problema superficial, desconecte la alimentación, afloje el acoplamiento, separe la maquinaria de carga conectada al motor y enciéndalo solo. Si el motor no vibra, significa que la fuente de vibración se debe a un acoplamiento desalineado o a la maquinaria de carga. Si vibra, significa que hay un problema con el motor. Además, el método de apagado permite distinguir si la causa es eléctrica o mecánica. Si se corta la alimentación, el motor deja de vibrar o la vibración se reduce inmediatamente, lo que indica que la causa es eléctrica; de lo contrario, se trata de una falla mecánica.

4. Solución de problemas de la causa

Solución de problemas eléctricos: Primero, verifique la resistencia de CC trifásica del estator para verificar si está equilibrada. Si está desequilibrada, indica una soldadura suelta en la conexión del cableado del estator. Desconecte los devanados y verifique si hay cortocircuitos entre espiras. Si el problema es evidente, observe las marcas de quemaduras en la superficie del aislamiento. Como alternativa, utilice un instrumento para medir los devanados del estator. Una vez confirmados los cortocircuitos entre espiras, reinstale los devanados del motor.

Solución de problemas mecánicos: Verifique la uniformidad del entrehierro. Si el valor medido excede el estándar, reajuste el entrehierro. Inspeccione los cojinetes y mida su holgura. Si no es satisfactoria, reemplácela por cojinetes nuevos. Verifique si el núcleo de hierro está deformado o suelto. Los núcleos sueltos se pueden pegar y sellar con pegamento epóxico. Inspeccione el eje. Cualquier eje doblado debe volver a soldarse o enderezarse. Luego, realice una prueba de equilibrio del rotor. Durante la prueba de funcionamiento después de la revisión del motor del ventilador, el motor no solo vibró excesivamente, sino que también experimentó temperaturas excesivas en los cojinetes. Después de varios días de resolución de problemas continua, el problema seguía sin resolverse. Mientras ayudaba con el problema, mi equipo descubrió que el entrehierro del motor era excesivamente grande y que el soporte del cojinete no estaba nivelado. Después de identificar la causa y reajustar las holguras, el motor funcionó correctamente en la prueba.

El mecanismo de carga se revisó con normalidad y el motor en sí estaba en buen estado. La causa del problema residía en la conexión. Debemos verificar el nivel de cimentación, la inclinación, la resistencia, la alineación central, los daños en el acoplamiento y la extensión del eje del motor para asegurar que cumpla con los requisitos.