Diskuse Elektrika.cz

V asynchronním elektromotoru Siemens 22kW 950 ot/m používaném jako generátor něco jemně nepravidelně neustále kovově cinká (jako kdyby tam poskakovala malá kovová podložka).

Odborná firma vyměnila obě ložiska a prohlédla vnitřek - nic podezřelého nenalezeno. Ve svorkovnici také nic podezřelého, vše dotaženo. Nic se neobvykle nezahřívá.

Máte někdo zkušenost, čím by to mohlo být ? jelikož cinkání pokračuje...

Na vině může být volná kovová vrtule ventilátoru.

Ale také je nutné si uvědomit, že jde o soustrojí a zvuky se mohou generovat jinde, mohou  jít po hřídeli, spojce, řemenu či motorovém  loži a některá část motoru pracuje jen jako reproduktor.


Odborná firma by měřila na sestaveném soustrojí, připojila by osciloskop, nebo aparaturu na snímání chvění a snímač otáček a koukla by se, jestli cinknutí je v jedné otáčce nahodilé, nebo jen v jednom místě otáčky, nebo cinknutí přichází stále ve stejném převodovém poměru k otáčení motoru.

U pravidelně generovaných cinknutí (nebo vynechávaných pravidelných) se dá jít cíleně například po peru v drážce, kuličce/válečku věnečku, spojce, atd. U nepravidelných se zase zaměříte třeba na plný lapač písku a na turbínu protékající kamínky, nesouosost motorgenerátor u a turbíny, občas se protáčející či pootáčející se celé ložisko v domečku atd.


Pro rychlou orientaci může i dobře posloužit apka sound analyzer, osciloskop apod. na mobilním telefonu. Telefon kontaktně přiožíte k motoru, a z mikrofonu nahrajete základní hučení 50Hz nebo vibrace otáček a záchyty cinknutí. Zobrazené průběhy mohou zušenému oku hodně prozradit. Bude hodně záležet, na jaké místo telefon přiložíte.

Nejdříve k tzv. "opravě odbornou firmou". Pokud neprovedli žádná speciální měření ohledně vibrací, pak celá výměna ložisek apod. byla zbytečná práce a jen vyhazování peněz. Pokud někde něco tzv. rachotí, cinká apod. je nezbytně nutné provést speciální odborné měření vibrací přímo na místě. K tomu mají některé firmy i odpovídající měřící vybavení a specialisty na tato měření. Jinak jsou i pouze specialisté na měření vibrací přímo u zákazníků. Tímto měřením lze skoro na 100% přesně zjistiit původ rachotu, cinkání ale i vibrací apod. A lze i navrhnout možnosti odstranění nerbo opravy nebo nápravy. Ale jen nějaká výměna ložisek bez zjištění příčiny je jen zbytečná práce a vyhazování peněz. A navíc i odstavení provozu po dobu opravy.

Ještě doplnění. Nejpřesnějších výsledků při měření vibrací se zajistí tzv. FFT analýzou. To je zase o stupeň vyšší snímání vibrací a následně vyhodnocení nasnímaných hodnot. Zkušený technik dovede pomocí FFT analýzy zjistit dokonce i množství mazacího tuku v ložiskách. A dokonce lze tímto měřením i zjistit např. mezizávitývý zkrat, který zatím není možné zjisitti jinak. A největší výhoda těchot měření a diagnostiky je to, že všechna měření se provádí přímo za chodu bez odstavení v provozu, bez demontáže, berz přerušení provozu. Někdy je jen potřeba dodržet urřité podmínky jako např. po dobu měření pokud možno stabilizovat otáčky, přístup k hřídeli apod. Ale to jsou opravdu jen maličkosti proto nesporným výhodám které tato diagnostika poskytuje.

Existuje i speciální a jednoduchý stetoskop na lokalizaci podobných zdrojů problémů (např. Hazet 2151). Měl by vám pomoci najít místo na motoru, kde je cinkavý zvuk nejsilnější.

Tak jsem to celé prolezl a zvuk je nejsilnější v přední (u hřídele) spodní části motoru.
Ještě bych dodal, že motor běží jako generátor už 5 let a tak byla výměna ložisek více jak vhodná - dle výrobce jim skončila životnost...

Z mého pohledu jsou tyto možnosti:

1) do motoru něco (podložka apod.) spadlo při montáži - to by ale cvrdlikání bylo slyšet od začátku a ono přitom začalo cca před dvěma měsíci

2) něco se v motoru uvolnilo - jediné, co mě napadá, je vinutí v drážce statoru

3) nová SKF ložiska jsou vadná - moc pravděpodobné to není

4) slyším jiskření mezi závity ve drážce (je to možné ?)

Nahrál jsem zvuk, ať víme, o čem se bavíme...

Ještě bych dodal, že na rotoru nebylo nic zvláštního kromě jemné rýhy cca uprostřed po celém obvodu. Žádný nežádoucí úlomek či předmět jsme však nenašli... otázka je, jestli to tam nebylo už z výroby a není to chybná cesta pro další zkoumání...

Připomíná to vrtuli klepající o promáčklou mřížku. Zkuste si vzít 30 cm plastový trubky asi coulky a použít jako stetoskop.

Místo stetoskopu jsem už v nouzi použil i šroubovák  :).

Násada se dá do ucha a čepel se přiloží k předmětu. Ale tuto nouzovku bych zde určitě nezkoušel.

Skutečný průmyslový stetoskop prakticky zcela odstraní okolní hluky a krásně přemění všechny vibrace v daném místě na zvuk. Práce je s ním velmi pohodlná a nehrozí např. skalpování při nasátí vlasů do vrtule. Na detekci problémů v ložiskách je ideální, takže i pro majitele MVE by to měla být vcelku základní diagnostická pomůcka.

Za mne osobně je ten zvukový záznam docela slušný rachot, z toho bych já problém moc nevyposlouchal .

Ze zvuku nelzte jednoznačně říct co to je za zvuk. Bez přesné diagnostiky a FFT analýzy skutečně není možné zjistit závadu. Ale je tady ještě jedna velmi důležitá věc. Je dobré zjistit co tam "rachotí",  ale mnohem důležitější je zjistit příčinu proč k tomu došlo. A podstatné je následně odstranit tu příčinu nebo ji v maximální míře eliminovat. A ještě jedna malá poznámka. Který chytrák vám řekl, že po pár letech jsou ložiska za hranicí životnosti? To byl jistě nějaký "chytrý" prodejce. Vy snad např. měníte ložiska na autě každé 4 roky? Ložiska na autě vydrží celou životnost auta. Pokud jsou ložiska správně namontovaná a správně provozovaná, mají větší životnost jak celý zbytek motoru. A uvědomte si, že auto provozujete v létě kdy je horko, v zimě kdy mrzne, když prščí, na rovných silnicích i rozbytých cestách. A přesto ložiska drží!. Vemte si např. ložiska v kolech. Co ta snesou nárazů od výmolů apod. Mnoho uživatelů elektromotorů si ale vůbec neuvědomoje, že výrobce stanovil podmínky pro správný chod motoru. Mezi základní podmínky patří např. i správné ustavení elektromotoru.

V praxi to ale téměř žádný provozovatel neudělá. Proč by měl přeci objednávat technika se speciální měřící technikou aby ustavil elektromotor. A u soustrojí, kde je použivám nějaký druh řemenu - klínový nebo plochý, tak tam ješět musí být i správné napnutí řemenu. A samozřejmě každá nepřesnost jak v uložení nebo napnutí řemenu se projeví na správném chodu a životnosti elektromotoru. Mnoho uživatelů elektromotorů si myslí, že gumový klínový řemen nerovnosti nějak srovná nebo spojka s gumovou nebo lastovou vložkou to také nějak srovná, ale opak je pravdou. Všechny nerovnosti, nesouosost má devastující vliv na životnost elektromotoru. No a aby toho nebylo dost, tak další samostatnou kapitolou o které by se dalo dlouze hoviřit je správné "mazání" ložisek. Zkoušeli jste se někdy podívat do nového krytého ložiska pod ty krytky? Byl tam viditelně nějaký mazací tuk? Nebyl! Viditelně ne a přersto to stačí na správný chod ložiska. Ale stále se najdou uživatelé, které při výměně ložsika nacpou plné ložisko tuku a domnívají se že to "stačí". Zase omyl. Ale to je opravdu na delší diskuse.

Přemazání ložiska stylem "co se vejde" je poměrně častý nešvar. U strojů které běží dlouho v kuse to vadí nejvíc, dochází k nadměrnému zahřátí ložiska které s sebou nese rychlejší optřebení a tepelnou degradaci okolních zahřátých materiálů, zahřáté mazivo vyteče a chytá se na něj prach a to zas nijak neprospívá izolaci.
V elektrickém ručním nářadí je zase daleko větší problém použití nekvalitního maziva v převodovkách, protože výrobce šetří. Ale kuličková ložiska komutátorového motorku v takovém nářadí přežijí velmi dlouho, protože dříve odejde většinou něco jiného.

Životnost ložisek (u mého typu motoru zvlášť pro přední a zadní, jelikož jsou jiná) udává přímo Siemens a to jak v katalogu, tak ve specifikaci přímo mého typu.

Veškerý tuk z ložisek (modrý :-) byl "vyházený" vedle ložisek na kovových čelech. Mimochodem ložiska Noname made in Turkey a přední  u hřídele mělo nezvyklou vůli.

Usazení motoru provedeno na souosost pomocí laserového měřáku, napnutí plochého drážkovaného řemenu pomocí měřáku Sonic dle specifikace konstruktéra sestavy řemenic a řemene. Pro výměnu ložisek je firma vybavena indukční nahřívačkou s teplotním čidlem, různými stahováky a lisy atd. a hlavně to běžně u elektromotorů dělají. Nepřijde mi nic zanedbané...

Objednal jsem si jednoduchý stetoskop, který se může hodit, jak už tu bylo zmíněno. Ale kromě místa, kde bude zvuk nejvíce slyšet, tím asi víc nezjistím ?

Ta turecká ložiska jsou ta vyměněná? Pokud ano, tak je problém jasný.

 Já jsem se setkal s vadnými neznačkovými ložisky mnohokrát, nejzajímavější byla ložiska New Sun (čínská),  která měla vůle po dvou měsících provozu jak po mnoha létech. Když jsem na toto téma hovořil s odborníkem ze ZKL, tak mi říkal, že některá čínská ložiska jsou v okamžiku koupě perfektní, ale nevydrží provoz, protože nejsou vyrobena z ložiskové oceli.

Oánové, překvapujeme mě, jak dovedete skvěle hodnotit ložiska bez řádného vybavení a měření. Pokud ložisko nezměříte přímo za provozu a zahřáté na provozní teplotu, tak vlastně nezjistíte vůbec nic. Ložisko se dostane na správné míry - vůle až v okamžiku provozu a dosáhnutí na provozní teplotu. I proto jsou ložiska označena i doplňkovým označením např. velikostí vůlí apod. A podle druhu motoru a použití se musí osazovat ložiska. Velmi důležité je i uložení elektromotoru. Elektromotor musí být vyrovnán ve všech 3 osách a to velmi přesně. V dnešní době už výrobci motorů předepisují usazení provádět laserovým přístrojem k tomu určeným. A to platá pro motoru jak pro spojení přes spojku a i přes řemen. A u řemenu je pak ještě velmi důležýitá otázka správného napnutí řemenu. Ale jak usazení - ustavení tak i správné napnutí není možné provést bez speciální techniky a hlavně zkušeného analytika. Samotný přístroj bez zkušeného technika v tomto oboru a použitím správné metody není k ničemu. A to samé platí i pro určení závady "rachotícího" motoru. Závadu a hlavně příčinu může zjistit pouze zkušení technik. Jinak jsou to jen a jen nepodložené dohady.

Turecká ložiska bez označení výrobce tam byla od Siemensu. My tam dali SKF... zvuky to však neodstranilo, jsou stejné jako před výměnou.

Pozvat si specializovano u firmu na měření je sice hezké, ale otázkou je též, zda je to ekonomicky výhodné... Předpokládám, že takové měření může vyjít na 20 tisíc i více a potom je otázka, zda u motoru 22kW je taková cena pouze za nalezení problému (a to nemáme započítanou vlastní opravu!) vůbec únosná... motor samozřejmě už není v záruce.

Hlavním cílem tohoto tématu však byla otázka, čím by to mohlo být způsobené.
Pokud předpokládáme, že zvuk vychází opravdu z vnitřku motoru a není to přenos odjinud, co může kromě ložisek (a větráku) něco takového způsobovat? Může to nějak dělat vinutí? Je uvnitř něco dalšího, co by se mohlo uvolnit?

Nic není nemožné...

Uměl bych si představit, že se do přívodu dostane něco, co nebude mít 50Hz, ale něco s podstatně vyšší frekvencí a projeví se to jako nějaký zvuk. To by mohl odhalit analyzátor sítě
Z čeho a jak je motor napájen?

Zcela obecně vzato, takovéhle zvuky mohou mít příčinu třeba i ve vůli licování sestavy řemenice- hřídel motoru, volné uložení pera v hřídeli  nebo obdobně  na druhém konci hřídele - v uložení lopatkového kola ventilátoru. Bez další analýzy a přístrojů vaříme z vody a všechno jsou to jen dohady.
Jinak k životnosti ložisek srovnání s autem není zrovna ten nejlepší příklad,  při provozu automobilu můžeme vycházet z průměrné provozní rychlosti 40km/h a potom během 250000km mjí ložiska auta naježděno cca 6250 provozních hodin. Životnost kuličkových ložisek se občas udává 10-40 000 provozních hodin v závislosti na provozních podmínkách, rozptyl hodnot může být v praxi i několikanásobe k udávané hodnoty.  To v praxi odpovídá skutečnosti, že u aut a nájezdem kolem 1/2 milionu km se nikdo výměně ložisek kol moc nediví.
Nepřetržitě pracující elektromotor 20000 motohodin natočí za 2a čtvrt roku.
Vazelíně, která je vytekla z ložiska bych se nedivil, nemohu posoudit jestli se jednalo o výrobní náplň ložiska a nebo náplň kterou tak dal někdo při výměně. K normálnímu provozu ložiska opravdu není potřeba moc maziva. Jedná se o ložisko zakrytovaní nebo otevřené?
Použití levných ložisek jen utvrzuje, že na nákladech se šetří vždy a všude, dimenzování konstrukčních prvků bývá tak optimalizované, že přináší efekt především výrobci a uživatel na ně dnes převážně doplácí. Ono je to jedno s druhým, vyšší účinost motoru  je umožněna lepšími materiály, vyšší teplotní odolností izolace, to s sebou nese vyšší pracovní teploty ložisek a dále třeba rozběhy pomocí frekvenčního měniče mohou vést vlivem uzavření proudové smyčky přes rotor motoru, ložiska a těleso statoru k elektrické erozi povrchu procovních ploch v ložiskách. Snaha o minimální materiálovou náročnost stroje a zvyšování jeho účinosti se na životnosti projeví často negativně. Na druhou stranu délka morální životnosti strojních celků dnes všeobecně spíš klesá, takže obměna zastaralého stroje vychází ekonomicky často dříve, než přijdou velké poruchy nebo potřeba generální opravy. Proto se mi nechce paušálně odsuzovat aniž bych znal podrobnosti.

Nemůže to být způsobeno jevy, souvisejícími s teplotní roztažností? "Cinkají" všelijaké konstrukce, potrubí apod. při změně teplot a to kolikrát tak, že je člověk až překvapen.
Pokud by to tak bylo (a zvuk byl zesílený třeba plechovým krytem),  odpovědělo by to na otázku, proč nelze zdroj zvuku najít.

Motor funguje jako generátor - je nafázovaný do rozvodné sítě ČEZ, aktulní dodávaný výkon je cca 15kW.

Jen pro zajímavost: Originál ložiska od Siemensu (ta turecká) byla polozakrytovan á - kovová krytka ze strany dovnitř motoru. Mezi víkem a ložiskem je mezera a v odlitku je vidět domazávací trubička, která vede právě do dutiny mezi ložiskem a víkem, tedy k otevřené straně ložiska . Je však zaslepena a dutina byla původně asi prázdná - na její stěně byla nalepena vystříkaná vazelína z ložiska a v ložisku žádná v podstatě nebyla...

Motor je nafázovaný bez měniče přímo k rozvodné síti.

Je možné bezpečně sundat řemen (elektricky a mechanicky zajistit) a rukou zkusit zatahat za řemenice na generátoru a na turbíně, jestli nemají vůle a zkusit jimi točit?
Případně spustit samostatně turbínu a generátor jako motor?
Jestli to nejde bezpečně udělat, tak to nedělejte.

Jen takový nástřel, tyto typy motorů s litou klecí mívají na nálitcích věnce rotoru
často namáčknutá závažíčka pro vyvážení rotoru, stáva se, že se uvolní a "cinkají"

Díky za tip! Je nebezpečné je nechat dál cinkat - mohou se úplně uvolnit?

Osobně se domnívám, že skončila fáze sběru informací a nyní jste zjistil, že bez profesionálníh o vybavení a znalého profíka, budete jen riskovat poškození generátoru a tím i ztrátu peněz. To samé v případě že zabráníte jeho zničení, ale provedete dlouhou odstávku, aby jste z mnoha možných příčin, objevil tu správnou. Vlastně metodou pokus/omyl. V drtivé většině podobných případů je prostě levnější objednání specialisty, který problém rychle odhalí a ušetří vám mnoho času, starostí i peněz. Kolik by jste ušetřil času můžete i vidět dle datumu dotazu a rozsah který jste musel věnovat nejen této diskusi, ale i tomu motoru

Pane kolego, uznávám vás jako velkého odborníka na elektromotory a vše co s nimi souvisí, ale musím vám oponovat. Od určitého stavu lze posoudit ložisko jako vadné i bez složité diagnostiky.

 Abychom se vrátili nohama na zem, tak jedna zkušenost s rádoby odbornou firmou prodávající (pouze!) ložiska. Personál netuší co znamená P36, neví jaký je rozdíl od C36 a tvrdí, že v takovém provedení ložisko od nich ještě nikdo nechtěl. Co dodat, snad jen to, že jsem tam byl jen jednou (už je to dost dlouho, tak se snad ve znalostech zlepšili).

Pro kolegu Třetího. Osobně jsem se setkal s případem, kdy jsme na větší motor nasadili ložiska SKF, samozřejmě při dodržení montážních postupů. Při zkouškách funkčnosti motoru na zkušebně jsem zjistitl, že jedno ložisko je vadné. Průběh zkoušení jsem samozřejmě nasnímal kalibrovaným přístrojem na vibrace a až bna základě protokolu o měření mi SKF uznalo reklamaci. Zkoušeli to uhrát že to je nějaká kopie ložiska, že se nedodržel postup a manipulace, ale měření jasně ukázalo na vadu ložiska. Ještě štěstí že byl měřící přístroj kalibrovaný. Takže tvrdit že ta či ona ložiska jsou špatná nebo dobrá dle mého názoru a zkušeností není správné. A co se týká použití zakrytých nebo polozakrytých či odkrytých ložisek je věc poměrně složitá. Záleží případ od případu. Jde o to kde je elektromotor nasazený, v jakých podmínkách, jaký má pracovní režim atd. To by měl spolehlivě definovat projektant. A u odkrytých ložisek by měl být i jasně definovám tzv. mazací plán který zohlednuje pracovní podmínky motoru.
   Je s podivem, že např. s autem jezdí uživatelé na diagnostiku minimálně každý druhý rok v rámci technické kontroly. A ani se nad tím nezastaví. Berou to jako samozřejmost. Ale pokud by měli pozvat specialistu technika na giagnostiku elektromotoru, tak to je problém, je to drahé apod. A jak je drahý např. týdenní výpadek motoru když jde do servisu? Týden stojí výroba nebo jeho část. Ale pokud by se prováděla diagnostika motoru opakovaně v určených časových intervalech, tak jde přesně určit, kdy je vhodné motor odstavit do servisu a odstávku naplánovat a spojit ji např. s další plánovanou údržbou.

Máte pravdu, kromě jediného tipu (tedy závažíčka - větrák a řemenice to nejsou) je tu pouze doporučení, obrátit se na specializovano u firmu. To je u takto velkého motoru velice pravděpodobně neekonomické, jak jsem již zmiňoval... Osobně jsem předpokládal, že zde někdo znalý "vysype z rukávu" několik možností, čím by to mohlo být a ty poté ověřím... Tak alespoň děkuji za ty tři zmíněné výše.

TO není motor cirkulárky  ;) který toho snese dost a navíc jeho zátěž je taková, že je provozován až do doby kdy odejde. Pak se nechá zpravidla převinout, nebo se koupí nový, ale to sám dobře víte.
Nicméně radili vám zde opravdu fundovaní kolegové, kteří se v motorech skutečně vyznají. Například jsem měl možnost navštívit kolegu Kastnera v práci a ten mi se zápalem ukázal své pracoviště, kde se věnoval právě opravám motorů a jejich měření, kde identifikoval různé závady a kontroloval motory po opravě, za pomoci různých měřících přístrojů. Toto vidět v praxi bylo zajímavé a poučné a ukázalo mi to, že spousta se toho nedá bez moderní techniky vůbec objevit. Ale jak jsem psal, není to potřeba dělat na cirkulárce. Ale stále běžící, nebo jiné speciální technologie se bez podobné diagnostiky prostě neobejdou. NAvíc mi přijde povzdech nad tím že se to asi nevyplatí, jako sundavání si kalhot daleko před brodem. Zkuste prostě nějakou firmu oslovit a pak se uvidí jakou nabídnou cenu. Pak samozřejmě následuje ekonomická rozvaha, kdy si musíte spočítat jaké prostředky vydělá takový generátor a jak velké náklady na pravidelný i nečekaný servis jste ochotni akceptovat. Nebo jestli to nenecháte běžet až do "pádu" celého systému.  TO za vás nikdo jiný nerozhodne. Přeji pevnou ruku s výběrem a budeme rádi, pokud se zde dozvíme i jak to celé dopadlo.

Poslechl bych to tím stetoskopem a kdybych z toho nebyl pořád moudrý, sundal bych řemen, připojil motor na síť a poslechl jen motor. A to by bylo asi až až, co bych pro lokalizaci problému musel udělat. Přesto i kdyby problém chtěl dál vzdorovat, tak bych věděl zas jak dál. Stetoskop je sice levná pomůcka ale když se zapojí mozkovna, může být i velice užitečná.

Vaše představa o vyřešení problému na dálku podle dost hrůzného záznamu rachotu mobilem? Tak to už je spíš práce pro mága s virgulí :D.

Pár MVE jsem už objel ale soustrojí jelo bez nepěkných hluků. Na jedno soustrojí s nepěkným zvukem si ale vlastně vzpomínám, to ale mělo 120MW, bylo to na řece Jihlavě a byl z toho megaprůser  (zle). Závada byla tenkrát zcela na naší straně a byla bohužel hodně blbá :(.