Explorando o limite de vibração para rolamentos de motores elétricos

Frequentemente, as pessoas perguntam quanto não deve exceder a vibração máxima de um rolamento de motor. Na verdade, essa pergunta pode estar sendo feita de duas maneiras. Uma, qual é a vibração máxima sob a qual um rolamento de motor pode operar; e a outra, depois que o motor é instalado e testado quanto à vibração, qual deve ser a vibração máxima.

No primeiro caso, é possível verificar e calcular a seleção do rolamento considerando a vibração ambiental como uma carga de impacto. Na verdade, a maioria dos amigos está perguntando sobre o último, ou seja, durante a operação do rolamento do motor, qual deve ser o valor máximo de vibração do motor e do rolamento como um todo. Vamos discutir isso aqui.

Há muitos padrões internacionais e nacionais correspondentes para os valores-limite de vibração do rolamento do motor. Já que temos padrões, por que muitas pessoas ainda têm problemas com o limite máximo? A pergunta comum encontrada é: esses limites são para carga zero ou carga total? Esses valores-limite são RMS ou outros valores?

Primeiro, vamos dar uma olhada na ISO2372, conforme mostrado na figura a seguir:

É fácil ver na tabela que as unidades de intensidade de vibração, incluindo a velocidade RMS e o pico de deslocamento, estão listadas à esquerda.

Então, surge a pergunta: um engenheiro deve medir um motor em condições de carga total ou sem carga? De acordo com nosso conhecimento sobre os rolamentos do motor, a carga de torque do próprio motor, seja em vazio ou em plena carga, não afeta significativamente os rolamentos.

Portanto, do ponto de vista dos rolamentos, o fato de ser sem carga ou com carga total não afeta o resultado. Entretanto, isso não leva em conta o estator do motor. Em condições reais de trabalho, o status do estator do motor e a carga podem afetar a vibração geral do corpo do motor. Observe que não se trata da vibração do rolamento, mas da vibração geral.

Portanto, ao medir um motor, há uma diferença entre vazio e carga total. Isso deve ser levado em consideração nas medições reais.

De acordo com a norma ISO10816, a vibração do equipamento deve ser testada em todos os possíveis estados operacionais esperados, com o valor máximo obtido nos testes servindo como representante da intensidade da vibração.

Em outras palavras, o valor máximo é obtido entre todos os estados operacionais do equipamento. Esses estados incluem não apenas carga zero e carga total, mas considerações mais rigorosas também podem incluir outros estados intermediários.

O motivo dessa disposição na norma é considerar o dano máximo que a vibração pode causar ao equipamento e definir a intensidade máxima de vibração permitida. (Se os engenheiros entenderem esse princípio, saberão por que o deslocamento é escolhido para vibrações de baixa velocidade, a velocidade para vibrações de velocidade média e a aceleração para vibrações de alta velocidade).

Obviamente, as indicações mencionadas acima se referem à gravidade da vibração de equipamentos em geral. Para motores, há alguns padrões mais detalhados.

Por exemplo, a norma GB/T 5171.1-2014 estipula o limite de vibração da velocidade nominal de pequenos motores de conversor de potência em condições sem carga. A norma define claramente que o objeto medido é a vibração sem carga. Portanto, de acordo com essa norma, somente a vibração sem carga precisa ser considerada.

Em cenários práticos, os engenheiros de fábricas de motores podem optar por medir a vibração do motor em referência aos padrões correspondentes do motor. Ao selecionar, não se trata apenas de ler as tabelas nos padrões, as explicações que acompanham os padrões podem ser muito importantes. Se um determinado tipo de motor não tem um padrão respectivo, ele deve, no mínimo, estar em conformidade com as estipulações para equipamentos gerais na ISO 2371.

Além disso, além das regulamentações das normas mencionadas acima, se um usuário de motor fornecer um limite para a vibração do motor, a fábrica de motores precisará fazer a medição de acordo com as normas do cliente.