Ứng dụng Laser Tracker API trong đo lường Rotor – Stator máy phát điện hàng hải

Đảm bảo “khe hở vàng” trong máy phát điện: Phân tích chuyên sâu về độ tròn và độ đồng tâm

Trong ngành đóng tàu và năng lượng biển, quá trình lắp ráp Stator và Rotor của các máy phát điện công suất lớn không đơn thuần là công việc cơ khí thông thường. Đây là bài toán đo lường chính xác cao, nơi mà sai lệch chỉ vài micromet cũng có thể dẫn tới suy giảm hiệu suất, rung động nghiêm trọng hoặc hư hỏng sớm thiết bị.

Hai đặc tính hình học then chốt quyết định trực tiếp đến hiệu suất và tuổi thọ máy phát điện là:

• Độ tròn (Roundness / Cylindricity)

• Độ đồng tâm (Coaxiality)

Việc kiểm soát chính xác hai thông số này chính là yếu tố cốt lõi để đảm bảo khe hở không khí (Air Gap) giữa Rotor và Stator luôn đồng đều – điều kiện tiên quyết cho máy phát điện vận hành ổn định và bền bỉ.

1. Độ tròn và độ trụ – “người gác cổng” của khe hở không khí

Trong kết cấu máy phát điện, Rotor quay bên trong Stator và được ngăn cách bởi một khe hở không khí rất nhỏ. Khe hở này phải đồng đều 360° quanh chu vi để từ trường phân bố đều và tránh tiếp xúc cơ khí trong quá trình vận hành.

Thách thức thực tế

Các nêm Stator (Stator wedge) và bề mặt lắp ghép có thể bị biến dạng nhẹ trong quá trình gia công, hàn hoặc lắp đặt. Nếu độ tròn hoặc độ trụ không đạt yêu cầu:

• Rotor có thể không thể đưa vào Stator trong quá trình lắp ráp.

• Nguy hiểm hơn, có thể xảy ra hiện tượng kẹt cứng (jamming) khi lắp dở dang.

Hệ lụy khi độ tròn không đạt chuẩn

• Khe hở không khí không đồng đều → từ trường phân bố lệch.

• Phát sinh nhiệt cục bộ, gây giãn nở không kiểm soát.

• Tăng rung động, giảm hiệu suất phát điện và rút ngắn tuổi thọ thiết bị.

Giải pháp đo lường bằng Laser Tracker API

Thay vì đo rời rạc bằng panme hoặc đồng hồ so (phụ thuộc nhiều vào tay nghề), Laser Tracker API Radian cho phép:

• Thu thập hàng nghìn điểm đo trên toàn bộ chu vi và chiều dài bề mặt Stator/Rotor.

• Dựng mô hình hình học 3D thực tế thông qua phần mềm phân tích.

• Tính toán chính xác sai lệch Roundness và Cylindricity so với hình học lý tưởng.

Nhờ đó, kỹ sư xác định rõ vị trí và mức độ sai lệch, chủ động hiệu chỉnh trước khi lắp ráp, giảm thiểu rủi ro và thời gian rework.

TÌM HIỂU THÊM VỀHỆ THỐNG LASER TRACKER TẠI ĐÂY 

Đọc thêm:

• Sức mạnh của laser tracker trong xây dựng dự án năng lượng
• Phương án tối ưu đo nhanh tại xưởng, độ chính xác ±0.7 µm
• Hiệu chuẩn robot đa trục bằng laser tracker

2. Độ đồng tâm – “trục xương sống” của sự ổn định dài hạn

Nếu độ tròn đảm bảo lắp ráp trơn tru, thì độ đồng tâm quyết định khả năng vận hành ổn định của máy phát điện trong suốt vòng đời khai thác.

Độ đồng tâm yêu cầu trục hình học của Rotor và Stator phải trùng nhau, nằm trên cùng một đường thẳng lý tưởng.

Hạn chế của phương pháp đo truyền thống

Với các máy phát điện kích thước lớn:

• Phương pháp dây đàn, máy thủy bình hoặc căn chỉnh cơ khí truyền thống dễ bị ảnh hưởng bởi:

  • Độ võng của dây

  • Rung động nền móng

  • Sai số tích lũy theo chiều dài

Hệ lụy của sai lệch đồng tâm

• Lực ly tâm không cân bằng → rung động lớn.

• Hư hỏng ổ đỡ (bearing) chỉ sau thời gian ngắn vận hành.

• Gia tăng tiếng ồn, ảnh hưởng an toàn và môi trường làm việc trong khoang máy.

TÌM HIỂU THÊM VỀHỆ THỐNG LASER TRACKER TẠI ĐÂY 

Đọc thêm:

• Sức mạnh của laser tracker trong xây dựng dự án năng lượng
• Phương án tối ưu đo nhanh tại xưởng, độ chính xác ±0.7 µm
• Hiệu chuẩn robot đa trục bằng laser tracker

Ưu thế của Laser Tracker trong kiểm soát Coaxiality

Laser Tracker API thiết lập một hệ tọa độ 3D thống nhất cho toàn bộ cụm máy. Bằng cách đo:

• Các tiết diện tròn ở hai đầu và vị trí trung gian của Rotor/Stator

• Phần mềm tự động dựng đường trục trung tâm ảo (best-fit axis)

Kỹ sư có thể đánh giá chính xác độ lệch tâm theo từng phân đoạn, với độ phân giải đến micromet, từ đó căn chỉnh đạt yêu cầu kỹ thuật khắt khe nhất.

3. Vì sao Laser Tracker là giải pháp tối ưu cho Rotor nam châm vĩnh cửu?

Đặc thù Rotor máy phát điện hàng hải hiện đại

Nhiều máy phát sử dụng Rotor nam châm vĩnh cửu với từ trường rất mạnh. Điều này khiến:

• Dụng cụ đo bằng kim loại bị hút chặt, khó thao tác.

• Gia tăng nguy cơ mất an toàn và sai số đo.

Laser Tracker – đo lường không tiếp xúc, không bị ảnh hưởng từ trường

Laser Tracker API sử dụng nguyên lý phản xạ ánh sáng thông qua gương cầu SMR:

• SMR không bị ảnh hưởng bởi từ trường mạnh.

• Cho phép đo chính xác trong môi trường mà phương pháp cơ khí truyền thống không thể thực hiện.

Đây là lợi thế mang tính quyết định khi đo và căn chỉnh Rotor nam châm vĩnh cửu trong không gian hẹp và điều kiện hiện trường phức tạp.

4. Lợi ích tổng thể khi ứng dụng API Radian Laser Tracker

Việc triển khai Laser Tracker API không chỉ là thay đổi thiết bị đo, mà là nâng cấp toàn diện tư duy quản lý chất lượng:

• Giảm thiểu rework: Xác nhận độ phù hợp trước khi lắp ráp.

• Số hóa dữ liệu đo lường: Báo cáo 3D chi tiết, phục vụ lưu trữ và bảo trì dài hạn.

• Tối ưu tuổi thọ thiết bị: Máy vận hành êm, giảm mài mòn ổ đỡ và chi phí bảo dưỡng.

Kết luận

Đối với các bài toán đo lường kích thước lớn, yêu cầu độ chính xác cao, môi trường làm việc khắc nghiệt và có từ trường mạnh, Laser Tracker API Radian hiện là giải pháp tối ưu và đáng tin cậy nhất.

Việc kiểm soát chính xác Roundness và Coaxiality không chỉ giúp máy phát điện vận hành đúng thiết kế, mà còn đảm bảo hiệu suất, độ an toàn và giá trị khai thác lâu dài cho các hệ thống hàng hải hiện đại.

Cập nhật thêm các giải pháp về quản lý chất lượng, tối ưu sản xuất của API Metrology tại: https://v-proud.vn/vi/danh-muc/giai-phap-api-metrology

Đọc thêm:

• Sức mạnh của laser tracker trong xây dựng dự án năng lượng
• Phương án tối ưu đo nhanh tại xưởng, độ chính xác ±0.7 µm
• Hiệu chuẩn robot đa trục bằng laser tracker

V-Proud là nhà phân phối chính thức hãng của Renishaw tại VIệt Nam, quý khách có nhu cầu mua hàng vui lòng liên hệ hotline hoặc Zalo 0896 555 247