Động cơ điện là thiết bị phổ biến nhất trong nhà máy — từ motor 0.37 kW bơm nhỏ đến motor 5 MW máy nghiền. Hơn 40% sự cố motor xuất phát từ ổ bi, nhưng 20% khác đến từ các nguyên nhân điện từ và cơ học phức tạp hơn: lỏng rotor bar, lệch tâm điện từ, stator eccentricity. Giám sát rung đúng cách giúp phân biệt nguyên nhân cơ học và điện từ — quyết định là sửa cơ hay sửa điện.
Tần số đặc trưng của motor điện
| Nguồn rung | Tần số đặc trưng | Loại lỗi |
|---|---|---|
| Tốc độ quay rotor | 1x RPM (25 Hz ở 1500 RPM) | Imbalance rotor, shaft bow |
| Điện từ — lưới điện | 2 × f_line = 100 Hz (lưới 50 Hz) | Lệch tâm điện từ, stator eccentricity |
| Rotor bars | 2 × f_line ± (số thanh rotor × slip × f_line) | Broken rotor bar |
| Vấu cực (pole pass) | Rất thấp (thường < 5 Hz) | Rotor eccentricity |
| Ổ bi | BPFO, BPFI, BSF, FTF | Bearing fault |
| Điều hòa bậc cao | 100 Hz, 200 Hz, 300 Hz... | Lỏng stator, resonance khung máy |
Lệch tâm điện từ (Electromagnetic Eccentricity) — Phân biệt với imbalance cơ học
Lệch tâm điện từ xảy ra khi khe hở giữa rotor và stator không đều (dynamic eccentricity). Tạo ra lực kéo điện từ không cân bằng — rung tại 2 × f_line = 100 Hz (lưới 50 Hz). Phân biệt với imbalance:
- Imbalance: Peak tại 1x RPM — biến mất khi tắt điện motor vẫn quay (coast down)
- EM Eccentricity: Peak tại 100 Hz — biến mất ngay khi tắt điện, ngay cả khi rotor vẫn quay
Test đơn giản: quan sát phổ trong vài giây trước và sau khi cắt điện. Nếu 100 Hz mất ngay → nguyên nhân điện từ, không phải cơ học.
Ảnh hưởng của biến tần VFD đến đo rung
Motor chạy biến tần VFD tạo ra điều kiện đo rung phức tạp hơn:
- Tần số cơ bản thay đổi theo setpoint VFD — 1x RPM không cố định
- Harmonic từ VFD (switching frequency thường 2–16 kHz) tạo noise điện trong cáp cảm biến
- Tần số "cogging" xuất hiện ở tốc độ thấp — có thể nhầm với bearing fault
- Hiện tượng bearing electrical fluting do dòng điện rò qua ổ bi — đặc trưng riêng với VFD
Giải pháp: dùng cáp bện (braided shield) hoặc HS-AC cable loại Braided để giảm EMI từ VFD; tiếp đất đúng một đầu cáp.
Soft Foot — Nguyên nhân ẩn thường bị bỏ sót
Soft foot xảy ra khi một hoặc nhiều chân motor không tiếp xúc hoàn toàn với nền — gây biến dạng khung motor khi siết bu-lông. Soft foot làm cho alignment không ổn định và rung thay đổi ngẫu nhiên. Kiểm tra: lần lượt nới lỏng từng bu-lông chân, nếu rung thay đổi đáng kể khi nới bu-lông đó → soft foot tại vị trí đó. Khắc phục bằng shim phù hợp trước khi alignment.
Tại Việt Nam, HS-420 và toàn bộ dòng Hansford Sensors cho ứng dụng công nghiệp được cung cấp bởi Fast Group Engineering — nhà phân phối chính hãng Hansford Sensors UK, sẵn kho TPHCM & Vũng Tàu, đủ C/O và hồ sơ EPC/PMC.
Cần báo giá hoặc tư vấn kỹ thuật?
Fast Group Engineering – Fast Group Co., Ltd — Nhà phân phối chính thức Hansford Sensors tại Việt Nam (MST: 0315555189).
Kho TPHCM & Vũng Tàu · Báo giá trong 24 giờ · C/O Anh Quốc · ATEX cert · Hóa đơn VAT đỏ
Câu hỏi thường gặp
Motor 4-pole 50 Hz có tần số điện từ tại mấy Hz?
Tần số lưới f_line = 50 Hz. Tần số điện từ chính = 2 × 50 = 100 Hz. Motor 4-pole chạy ở tốc độ danh nghĩa 1500 RPM = 25 Hz. Hai tần số này (25 Hz và 100 Hz) khác nhau rõ ràng trong phổ FFT.
HS-420 4-20mA có phát hiện được lỗi điện từ motor không?
Gián tiếp và hạn chế. HS-420 đo overall level — nếu lệch tâm điện từ đủ mạnh sẽ tăng tổng mức rung. Để phân biệt rõ nguồn gốc điện từ hay cơ học cần phổ FFT với cảm biến IEPE HS-100 để thấy peak tại 100 Hz riêng biệt.
Cảm biến gắn ở đâu tốt nhất trên motor điện?
Drive End (DE) bearing housing — phía gắn với shaft drive, chịu tải trọng lớn hơn, thường hỏng trước. Non-Drive End (NDE) là điểm đo thứ hai. Hướng radial và axial tại mỗi ổ bi. Không gắn trên terminal box hay fan cover vì tín hiệu kém.
Motor chạy VFD cần loại cảm biến đặc biệt không?
Bản thân cảm biến (HS-100 hay HS-420) không cần đặc biệt. Quan trọng là cáp: dùng loại braided shielded để chống nhiễu EMI từ VFD, tiếp đất đúng một phía cáp. Ngoài ra nên lọc kỹ thuật số (digital filter) tại tần số switching VFD khi phân tích phổ.