Cách kiểm tra độ rung của động cơ điện

Cách kiểm tra độ rung của động cơ điện

Động cơ điện khi vận hành luôn tạo ra một mức rung nhất định. Tuy nhiên, nếu độ rung của động cơ điện tăng cao bất thường, đây có thể là dấu hiệu của mất cân bằng rotor, lệch trục, hư hỏng vòng bi, lỏng chân đế hoặc các vấn đề cơ khí khác. Kiểm tra độ rung định kỳ giúp phát hiện sớm bất thường, hạn chế sự cố và nâng cao tuổi thọ thiết bị.

1. Tại sao cần kiểm tra độ rung của động cơ điện?

Độ rung là một trong những thông số quan trọng để đánh giá tình trạng cơ khí của động cơ và các thiết bị quay.

Khi động cơ xuất hiện rung động bất thường, nguyên nhân có thể liên quan đến:

• Rotor bị mất cân bằng.
• Trục động cơ và máy công tác bị lệch tâm hoặc lệch trục.
• Vòng bi/bạc đạn bị mòn hoặc hư hỏng.
• Khớp nối bị lệch.
• Bu lông chân đế bị lỏng.
• Nền móng hoặc giá đỡ không chắc chắn.
• Cánh quạt bị biến dạng hoặc bám bụi không đều.
• Các bộ phận quay bị mài mòn.
• Hiện tượng cộng hưởng hoặc rung truyền từ thiết bị khác.

Vì vậy, đo độ rung động cơ điện theo định kỳ là phương pháp hữu ích để theo dõi tình trạng thiết bị trước khi xảy ra sự cố nghiêm trọng.

2. Cần chuẩn bị gì trước khi đo độ rung?

Để kiểm tra độ rung chính xác, cần chuẩn bị máy đo độ rung phù hợp với loại động cơ và mục đích kiểm tra.

Một số thiết bị có thể sử dụng để đo gồm:

• Máy đo độ rung cầm tay.
• Vibration Meter.
• Máy phân tích rung động.
• Cảm biến gia tốc kết hợp thiết bị đo.
• Thiết bị đo rung chuyên dụng cho bảo trì dự đoán.

Trước khi đo, nên kiểm tra tình trạng bên ngoài của động cơ, đặc biệt là chân đế, bu lông, khớp nối, quạt làm mát và khu vực vòng bi.

Động cơ cũng nên được đo trong điều kiện vận hành bình thường để kết quả phản ánh đúng tình trạng thực tế.

3. Các vị trí cần đo độ rung trên động cơ

Thông thường, nên kiểm tra rung tại khu vực ổ đỡ hoặc vòng bi của động cơ.

Có thể thực hiện phép đo theo các hướng:

Phương ngang (Horizontal):
Giúp phát hiện các vấn đề liên quan đến mất cân bằng, kết cấu hoặc độ cứng của hệ thống.

Phương đứng (Vertical):
Có thể cung cấp thông tin về độ cứng chân máy, nền móng và các vấn đề cơ khí.

Phương dọc trục (Axial):
Đặc biệt hữu ích khi kiểm tra các vấn đề liên quan đến lệch trục, khớp nối hoặc lực dọc trục.

Với động cơ có hai đầu ổ bi, nên kiểm tra tại cả hai vị trí để có dữ liệu so sánh.

4. Cách kiểm tra độ rung của động cơ điện

Bước 1: Kiểm tra động cơ bằng mắt

Trước tiên, quan sát tình trạng bên ngoài của động cơ.

Kiểm tra:

• Bu lông chân đế.
• Khớp nối.
• Quạt làm mát.
• Vỏ động cơ.
• Vòng bi.
• Dấu hiệu quá nhiệt.
• Âm thanh bất thường.
• Hiện tượng rung lắc bằng mắt thường.

Nếu phát hiện bộ phận bị lỏng hoặc hư hỏng, cần xử lý trước khi tiến hành đánh giá kết quả đo.

Bước 2: Cho động cơ vận hành ở điều kiện bình thường

Không nên đánh giá độ rung ngay sau khi động cơ vừa khởi động nếu mục tiêu là kiểm tra tình trạng vận hành ổn định.

Nên để động cơ đạt trạng thái hoạt động bình thường, sau đó tiến hành đo tại các vị trí đã xác định.

Đối với hệ thống có tải, nên ghi nhận cả điều kiện tải tại thời điểm đo vì tải có thể ảnh hưởng đến mức rung.

Bước 3: Đặt cảm biến lên vị trí đo

Đặt đầu cảm biến hoặc đầu đo lên khu vực cần kiểm tra, ưu tiên vị trí gần ổ bi.

Đảm bảo đầu đo tiếp xúc ổn định với bề mặt. Vị trí đo giữa các lần kiểm tra nên được giữ nhất quán để dữ liệu có thể so sánh theo thời gian.

Bước 4: Đo theo nhiều hướng

Tiến hành đo theo các hướng ngang, đứng và dọc trục.

Nếu sử dụng máy đo độ rung có khả năng đo nhiều thông số, có thể ghi nhận:

• Vận tốc rung.
• Gia tốc rung.
• Biên độ rung.
• Tần số rung.
• Các thông số liên quan đến tình trạng vòng bi tùy theo thiết bị.

Bước 5: Ghi lại kết quả

Nên lập bảng theo dõi cho từng động cơ, bao gồm:

Nội dung	Thông tin cần ghi
Mã động cơ	Tên/mã thiết bị
Vị trí đo	DE/NDE hoặc đầu động cơ
Hướng đo	Horizontal/Vertical/Axial
Tốc độ	rpm
Tải	% tải hoặc điều kiện vận hành
Giá trị rung	mm/s, m/s² hoặc đơn vị tương ứng
Thời gian đo	Ngày/giờ
Ghi chú	Âm thanh, nhiệt độ, bất thường

Việc lưu dữ liệu theo thời gian giúp nhận biết xu hướng tăng rung thay vì chỉ đánh giá một lần đo riêng lẻ.

5. Đánh giá kết quả đo độ rung như thế nào?

Không nên chỉ dựa vào một con số duy nhất để kết luận động cơ tốt hay xấu.

Cần xem xét đồng thời:

• Giá trị rung hiện tại.
• Xu hướng thay đổi theo thời gian.
• Tốc độ quay của động cơ.
• Điều kiện tải.
• Vị trí đo.
• Hướng rung.
• Loại máy và kết cấu máy.
• Tiêu chuẩn đánh giá phù hợp.

Ví dụ, nếu giá trị rung của một động cơ tăng liên tục qua nhiều lần kiểm tra, đây là dấu hiệu cần được theo dõi và kiểm tra nguyên nhân, ngay cả khi giá trị hiện tại chưa ở mức nghiêm trọng.

6. Một số dấu hiệu bất thường thường gặp

Độ rung tăng ở nhiều vị trí

Có thể liên quan đến mất cân bằng, nền móng, chân đế hoặc các vấn đề kết cấu.

Rung mạnh theo phương ngang

Có thể cần kiểm tra tình trạng mất cân bằng rotor hoặc các bộ phận quay.

Rung dọc trục cao

Nên kiểm tra độ đồng tâm, lệch trục và khớp nối giữa động cơ với máy công tác.

Rung tăng tại khu vực vòng bi

Cần kiểm tra tình trạng vòng bi, bôi trơn và độ lắp đặt.

Rung tăng nhanh theo thời gian

Đây là dấu hiệu cần chú ý đặc biệt trong bảo trì dự đoán. Nên tiến hành kiểm tra sâu hơn để xác định nguyên nhân trước khi thiết bị xảy ra sự cố.

7. Máy đo độ rung nào phù hợp để kiểm tra động cơ?

Đối với công việc kiểm tra nhanh tại hiện trường, Vibration Meter dạng cầm tay là lựa chọn thuận tiện.

Các thiết bị đo độ rung chuyên dụng có thể hỗ trợ kỹ thuật viên kiểm tra tình trạng động cơ, bơm, quạt, hộp số, máy nén và nhiều loại máy móc quay khác.

Một số máy đo rung công nghiệp có khả năng đo vận tốc, gia tốc và độ dịch chuyển rung, giúp người dùng lựa chọn thông số phù hợp với từng ứng dụng.

Đối với hệ thống cần theo dõi chuyên sâu, có thể sử dụng máy phân tích rung kết hợp cảm biến để phân tích phổ tần số và xác định nguyên nhân rung.

8. Lưu ý khi đo độ rung động cơ điện

Để kết quả có độ tin cậy cao, cần lưu ý:

• Đo tại cùng một vị trí trong các lần kiểm tra.
• Giữ phương đo nhất quán.
• Ghi lại tốc độ và điều kiện tải.
• Đảm bảo cảm biến tiếp xúc ổn định.
• Không đo tại vị trí quá lỏng hoặc bề mặt không phù hợp.
• So sánh kết quả với dữ liệu lịch sử.
• Không kết luận chỉ dựa trên một lần đo.
• Khi rung tăng bất thường, cần kiểm tra thêm vòng bi, khớp nối, rotor và nền móng.

9. Kết luận

Kiểm tra độ rung của động cơ điện là một phương pháp quan trọng trong bảo trì và theo dõi tình trạng máy móc công nghiệp. Bằng cách sử dụng máy đo độ rung và thực hiện phép đo tại các vị trí phù hợp, kỹ thuật viên có thể phát hiện sớm nhiều dấu hiệu bất thường như mất cân bằng, lệch trục, vấn đề vòng bi hoặc chân đế.

Đặc biệt, việc ghi nhận và so sánh dữ liệu rung theo thời gian giúp doanh nghiệp chuyển từ bảo trì sửa chữa sang bảo trì dự đoán, qua đó giảm nguy cơ dừng máy đột xuất và nâng cao độ tin cậy của hệ thống.