2tom116

5. MASZYNY ELEKTRYCZNE 234

Jeżeli drgania odkształcone mają tylko dwie wyraźne składowe o zbliżonych częstotliwościach powodujących — na skutek dudnienia — wahania wartości prędkości od t>_emin do t,m„, to wartość skuteczna prędkości w przybliżeniu może być wyznaczona z zależności

(5.7)

Największa wartość skuteczna prędkości drgań, spośród zmierzonych na oprawach łożysk lub tarczach łożyskowych dla trzech kierunków (poziomy, pionowy i współosiowy), charakteryzuje intensywność drgań maszyny. Dopuszczalne intensywności drgań podano w tabl. 5.15. Wartości te nie dotyczą trójfazowych silników komutatorowych, maszyn trójfazowych zasilanych z sieci jednofazowych, prądnic o magnesach trwałych, hydro-generatorów oraz maszyn sprzężonych z napędem głównym. Intensywność drgań silników indukcyjnych jednofazowych dopuszcza się o jeden stopień wyższą niż podano w tabl. 5.15.

Tablica 5.15. Dopuszczalne intensywności drgań maszyn elektrycznych, wg PN-88/E-06714

Znamionowa prędkość obrotowa obr/min	Największa wartość prędkości drgań, mm/s maszyn o wzniosie osi wału //, mm
	ustawienie sprężyste^11			ustawienie sztywne^21
	56 « H « 132	132 < H ^ 225	H >225	H >400
600 1800	1,8	1,8	2,8	2,8
1800 < nN < 3600	1,8	2,8	4,5	2,8
3600 < n* « 6000	2,8	4,5	7,1	4,5

¹¹ Ustawienie sprężyste uzyskuje się przez zawieszenie maszyny na sprężynie lub posadowienie na sprężystej podstawie (sprężyny, guma).

²⁾ Ustawienie sztywne uzyskuje się przez zamocowanie maszyny do sztywnego podłoża (fundamentu) bezpośrednio lub przez ramę podstawy maszyny.

W praktyce eksploatacyjnej maszyn elektrycznych drgania łożysk w sposób uproszczony sprawdza się przez pomiar amplitudy wychylenia drgań. Podwójna amplituda drgań łożysk silników o mocy większej niż 250 kW oraz silników o napięciu znamionowym powyżej 1 kV niezależnie od mocy nie powinna przekraczać wartości podanych w tabl. 5.16.

Tablica 5.16. Dopuszczalna podwójna amplituda wychylenia drgań łożysk silników elektrycznych, wg [5.29]

Znamionowa prędkość obrotowa	Podwójna amplituda wychylenia drgań
obr/min	pm
ny < 600	100
600 <nv 1000	70
1000 < % « 1500	50
1500 <ns < 3000	35

5.1.10.2. Zjawiska akustyczne w maszynach elektrycznych

Maszyna elektryczna jest złożonym źródłem fal akustycznych. Zjawiska akustyczne wiążą się z drganiami elementów maszyny lub drganiami czynnika chłodzącego. Rozróżnia się hałasy pochodzenia magnetycznego, wentylacyjnego oraz mechanicznego.

Hałas magnetyczny jest powodowany okresowo zmiennymi siłami wywołanymi przez pole magnetyczne. Siły te powodują odkształcenia sprężyste elementów maszyny (rdzenia, kadłuba) i pobudzają je do drgań. Ruch drgający elementów stykających się z otoczeniem

luje fale dźwiękowe w powietrzu. Hałas magnetyczny ma duże znaczenie w maszynach indukcyjnych wielobiegunowych.

Hałas wentylacyjny jest wywołany drganiem cząstek czynnika chłodzącego maszynę wprawionego w ruch przez wentylator i inne części wirujące. Widmo hałasu wentylacyjno może być tonalne (tony syrenowe) lub ciągłe obejmujące praktycznie cały zakres częstotliwości akustycznych. Tony syrenowe są powodowane wirującym wdeńcem łopatek wentylatora w pobliżu nieruchomych przegród lub otworów wentylacyjnych. Wywołują one okresowe pulsacje ciśnienia czynnika chłodzącego. Hałasy wentylacyjne odgrywają rolę przede wszystkim w maszynach o dużych prędkościach obrotowych.

Hałas mechaniczny jest najczęściej powodowany przez łożyska toczne (luzy, nieprawidłowość montażu) oraz niewyważcnic dynamiczne wirnika. Pośrednio na hałas mechaniczny wpływa także sposób sprzęgnięcia i posadowienia maszyny. W maszynach komutatorowych mogą być istotne również hałasy mechaniczne wywołane tarciem szczotek

0    komutator oraz drgania układu szczotkowego. Hałasy te zależą od jakości obróbki powierzchni komutatora, docisku i materiału szczotek, a także od konstrukcji i stanu trzymadła szczotkowego.

Jako kryterium oceny poziomu hałasu wytwarzanego przez maszynę elektryczną przyjmuje się najczęściej skorygowany poziom dźwięku L_dl (A) wyznaczony w odległości

1    m od obrysu maszyny. Poziom dźwięku maszyny wyznacza się zarówno przy biegu jałowym, jak i obciążeniu znamionowym przy znamionowym napięciu i częstotliwości stosując miernik poziomu dźwięku wyposażony w korektor A.

Tablica 5.17. Dopuszczalny skorygowany poziom dźwięku L_dx (A) maszyn elektrycznych klasy akustycznej 1 o stopniu ochrony IP4X, wg PN-81E-06019

Moc znamionowa maszyny kW (kV-A)		i-d i (A), db (A) dla prędkości obrotowej maszyny, obr/min
ponad	do	ponad 600 do 900	ponad 900 do 1320	ponad 1320 do 1900	ponad 1900 do 2350	ponad 2350 do 3150	ponad 3150 do 3750
	u	67	69	71	74	75	79
1,1	22	69	70	73	78	80	82
2,2	5.5	71	74	77	82	83	85
5,5	11	75	78	81	86	87	90
11	22	78	82	85	87	91	93
22	37	80	84	86	89	92	95
37	55	81	86	88	92	94	97
55	110	84	89	92	93	96	98
110	220	87	91	94	96	98	100
220	400	88	92	96	98	99	102
400	630	89	93	97	99	100	103
630	1000	91	95	98	100	101	104

Rozróżnia się 4 klasy akustyczne maszyn oznaczone symbolami 1, 2, 3, 4. Jako Podstawową przyjmuje sic klasę 1. Dopuszczalne skorygowane poziomy dźwięku maszyn klasy akustycznej 1 w odległości 1 m od obrysu maszyny nie powinny przekraczać wartości Podanych w tabl. 5.17 i tabl. 5.18 w’ zależności od stopnia ochrony (p. 5.1.3). Te opuszczalne poziomy dla maszyn klasy akustycznej 2 są obniżone o 5 dB (A), klasy , o 10 dB (A), zaś maszyn klasy 4 — o wartość uzgodnioną między producentem ¹ zamawiającym, ale nic mniejszą niż o 15 dB (A).

. Obniżenie poziomu hałasu maszyny elektrycznej można uzyskać przez zmniejszenie nclukcji w rdzeniu, stosowanie łożysk ślizgowych, specjalnych konstrukcji wentylatorów °^raz przez zastosowanie specjalnych akustycznych tłumików absorpcyjnych. Do oceny Poziomu hałasu maszyny elektrycznej można przyjmować także wartość skorygowanego Poziomu mocy akustycznej L_p (A) (p. norma PN-81/E-06019).