Guida tecnica: come gli eventi di carico transitorio aiutano a diagnosticare le vibrazioni dei generatori industriali

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Le vibrazioni dei generatori industriali sono spesso misurate a carico nullo o a carico di esercizio stabile.

Queste misurazioni sono utili, ma potrebbero non riprodurre un guasto che appare specificamente quando il carico elettrico cambia rapidamente.

Un evento di avvio del motore può quindi diventare una condizione diagnostica importante.

Prima classificare quando la vibrazione appare

Prima di identificare un componente, determinare se la vibrazione è associata principalmente a:

rotazione costante

o

transizione di carico elettrico.

Un problema di cuscinetto o di allineamento può creare una relazione più continua con la velocità di rotazione.

Un problema elettrico transitorio può manifestarsi principalmente quando l'alternatore subisce un rapido cambiamento di corrente e coppia elettromagnetica.

Il rapporto di tempo aiuta a restringere l'indagine.

L'avvio del motore crea un transiente ripetibile

Quando si avvia un grande motore, il generatore può subire rapidi cambiamenti in:

• corrente dello statore;
• tensione;
• coppia;
• angolo del rotore;
• domanda di eccitazione.

Se la vibrazione aumenta nello stesso momento e poi diminuisce dopo che il carico si stabilizza, l'evento transitorio diventa una prova diagnostica utile.

Non identifica da sola la causa principale.

Confronto di dati meccanici ed elettrici

Un'indagine più approfondita può registrare:

• velocità del generatore;
• vibrazioni;
• corrente di carico;
• tensione;
• comportamento di eccitazione;
• tempistica dell'evento.

L'obiettivo è determinare quale segnale cambia per primo e quali condizioni sono più fortemente correlate alla vibrazione.

Se la velocità rimane relativamente stabile mentre la vibrazione segue il passo di carico elettrico, il comportamento elettromagnetico del rotore merita maggiore attenzione.

Materie relative alla costruzione del rotore

Alcuni alternatori sincroni includono strutture di ammortizzatore o ammortizzatore che aiutano a controllare il comportamento oscillatorio transitorio.

Non tutti i rotori usano la stessa costruzione.

Prima di ispezionare le barre degli ammortizzatori, le connessioni terminali o i relativi componenti, occorre confermare l'esatta progettazione dell'alternatore.

Le possibili aree di ispezione, se del caso, includono:

• continuità della barra ammortizzatrice;
• connessioni;
• ritenzione meccanica;
• riscaldamento localizzato;
• contatto anormale.

L'ispezione meccanica è ancora la priorità

Una correlazione transitoria non elimina i difetti meccanici ordinari.

I cuscinetti, le condizioni di accoppiamento, l'allineamento e la fondazione devono essere valutati.

Il valore diagnostico deriva dalla combinazione di:

condizione meccanica + tempistica dell'evento elettrico.

Per un esempio pratico di questo approccio, vedereAnalisi del caso del generatore sincrono: perché il carico transitorio può esporre difetti del sistema di ammortizzatori che l'operazione a stato stazionario manca.

Domande frequenti

Un generatore può essere liscio a carico costante ma vibrare durante l'avvio del motore?

L'operazione transitoria crea condizioni elettriche e meccaniche diverse.

Le vibrazioni transitorie dimostrano un guasto alla barra dell'ammortizzatore?

Aiuta solo a definire le condizioni operative che richiedono ulteriori indagini.

I dati elettrici devono essere registrati con vibrazioni?

La correlazione degli eventi puo' rendere le prove diagnostiche molto piu' forti.