Балансировка роторов электродвигателей: суть, методы и значение

Балансировка — это технологическая операция по устранению дисбаланса ротора путём добавления, удаления или перемещения корректирующих масс. Цель — добиться совпадения оси вращения и оси инерции ротора. При правильной балансировке вибрация в процессе работы минимальна.

Почему возникает дисбаланс

Основные причины:

изначальный производственный брак;
обрыв или деформация деталей ротора при эксплуатации;
неравномерный износ элементов;
попадание посторонних предметов (пыль, влага);
некорректная установка в подшипниковый узел;
перегрузка двигателя;
недостаточная или некачественная смазка.

Чем опасен дисбаланс

Несбалансированный ротор вызывает:

повышенную вибрацию и шум;
рост энергопотребления;
перегрев двигателя и подшипников;
ускоренный износ смазочного слоя;
разрушение креплений и несущих конструкций;
преждевременный выход из строя подшипников, уплотнений, муфт, ремней;
снижение качества работы оборудования;
аварийные остановки и простои.

Виды дисбаланса

Статический — неуравновешенность сосредоточена в одной плоскости. Характерен для плоских деталей с малым отношением длины к диаметру.
Динамический (моментный) — неуравновешенные массы распределены по длине ротора и создают момент силы. Проявляется только при вращении; требует установки двух компенсирующих грузов.

Методы балансировки

Статическая балансировка

Суть: ротор устанавливают на горизонтальные призмы или роликовые опоры. Под действием силы тяжести неуравновешенная часть опускается вниз.
Применение: для плоских деталей (крыльчатки вентиляторов, зубчатые колёса).
Плюсы: простота оборудования.
Минусы: низкая точность для длинномерных роторов.

Динамическая балансировка

Суть: ротор вращают в собственных опорах или на балансировочном станке. С помощью датчиков вибрации и фазового угла определяют величину и угол установки корректирующих грузов.
Применение: для быстровращающихся деталей (карданные валы, роторы турбокомпрессоров, валы насосов).
Плюсы: высокая точность, возможность балансировки в рабочих условиях.
Минусы: требуется специализированное оборудование.

Оборудование для динамической балансировки

Типовая система включает:

измерительно‑вычислительный блок (компьютер или контроллер);
датчики вибрации (2 и более);
датчик фазового угла;
оснастку для крепления датчиков;
ПО для расчета параметров корректирующих грузов.

Балансировочные станки бывают:

зарезонансные (с податливыми опорами);
дорезонансные (работают на низких частотах вращения, до 400–500 об/мин).

Этапы динамической балансировки

Подготовка: проверка технического состояния двигателя, надёжности крепления, исправности подшипников.
Замер исходной вибрации на рабочей частоте вращения.
Установка пробного груза известной массы в одной из плоскостей коррекции.
Повторный замер вибрации после пуска.
Перенос пробного груза во вторую плоскость коррекции и новый замер.
Расчёт параметров корректирующих грузов с помощью ПО (масса и угол установки).
Монтаж/удаление корректирующих масс (сверление, фрезерование, наплавка, установка винтов и т. п.).
Контрольные замеры вибрации для подтверждения результата.

Этапы 3–8 могут повторяться до достижения допустимых уровней вибрации.

Способы коррекции массы

сверление/фрезерование (удаление металла);
наплавка/наварка (добавление металла);
установка/снятие балансировочных винтов;
лазерная или электронная обработка;
электролиз;
электромагнитный наплав.

Когда проводить балансировку

при первичной установке двигателя;
после ремонта (особенно связанного с разборкой ротора);
при появлении повышенной вибрации или шума;
в рамках планового техобслуживания (согласно регламенту производителя).

Важные правила

Балансировка устраняет только вибрацию от несимметрии массы. Другие виды вибрации (например, от несоосности валов) требуют иных мер (центровки).
Балансировать можно только исправный механизм, закреплённый на надёжном фундаменте и установленный в исправные подшипники.
Для однотипных механизмов можно сохранять коэффициенты влияния (результаты расчётов), чтобы ускорить последующие балансировки.

После балансировки обязательно контролируют вибрацию в радиальном и осевом направлениях.

Итоги правильной балансировки

снижение вибрации и шума;
экономия электроэнергии;
продление срока службы подшипников и других узлов;
повышение надёжности и ресурса двигателя;
предотвращение аварийных остановок.

Вывод: балансировка — обязательная процедура для поддержания работоспособности электродвигателей. Её выполняют квалифицированные специалисты с использованием специализированного оборудования. Регулярная балансировка снижает эксплуатационные затраты и повышает безопасность производства.

Сообщите нам о неисправностях подшипников по номеру +7-902-970-7007 (WhatsApp, Telegram), напишите на почту emz24@mail.ru или заполните заявку.
Для предварительного расчёта стоимости ремонта оборудования просим присылать:
·Наименование (маркировку) оборудования и его изготовителя, фотографию заводского шильда;
·Копию паспорта оборудования;
·Фотографии внешнего вида оборудования, дефектов, мест его установки (в случае необходимости демонтажа);
·Протоколы испытаний, дефектные ведомости, акты осмотра и прочую дополняющую информацию.
Точный расчёт стоимости ремонта выполняется в процессе дефектования оборудования.