ما هو التردد الكهربائي؟ تردد الخط في المحركات • موازن محمول، محلل اهتزازات "Balanset" لآلات الموازنة الديناميكية، الكسارات، المراوح، آلات التغطية، المثاقب في الحصادات، أعمدة الإدارة، أجهزة الطرد المركزي، التوربينات، والعديد من الدوارات الأخرى. ما هو التردد الكهربائي؟ تردد الخط في المحركات • موازن محمول، محلل اهتزازات "Balanset" لآلات الموازنة الديناميكية، الكسارات، المراوح، آلات التغطية، المثاقب في الحصادات، أعمدة الإدارة، أجهزة الطرد المركزي، التوربينات، والعديد من الدوارات الأخرى.

ما هو التردد الكهربائي؟ تردد الخط في المحركات

نُشر بواسطة admin على

فهم التردد الكهربائي في المحركات

التعريف: ما هو التردد الكهربائي؟

التردد الكهربائي (يُسمى أيضًا تردد الخط، أو تردد الشبكة الرئيسية، أو تردد الطاقة) هو تردد التيار المتردد (AC) المُغذّى للمحركات الكهربائية وغيرها من المعدات الكهربائية. الترددان الكهربائيان القياسيان عالميًا هما 60 هرتز (هرتز) في أمريكا الشمالية، وأجزاء من أمريكا الجنوبية، وبعض الدول الآسيوية، و50 هرتز في أوروبا، ومعظم آسيا، وأفريقيا، وأستراليا. يُحدد هذا التردد السرعة المتزامنة لمحركات التيار المتردد، ويُولّد قوى كهرومغناطيسية مميزة. اهتزاز المكونات عند مضاعفات تردد الخط.

في المحرك vibration analysis, ، التردد الكهربائي وتوافقياته (وخاصة تردد الخط 2 ×) هي مؤشرات تشخيصية مهمة للمشاكل الكهرومغناطيسية، ومشاكل الجزء الثابت، وعدم انتظام فجوة الهواء.

العلاقة بسرعة المحرك

حساب السرعة المتزامنة

بالنسبة لمحركات الحث ذات التيار المتردد، يتم تحديد السرعة المتزامنة بواسطة التردد الكهربائي:

  • نمزامنة = (120 × ف) / ص
  • أين نمزامنة = السرعة المتزامنة (دورة في الدقيقة)
  • f = التردد الكهربائي (هرتز)
  • P = عدد الأقطاب في المحرك

سرعات المحرك الشائعة

لأنظمة 60 هرتز

  • محرك ثنائي القطب: 3600 دورة في الدقيقة متزامنة (فعلي ~3550 دورة في الدقيقة مع الانزلاق)
  • محرك رباعي الأقطاب: 1800 دورة في الدقيقة متزامنة (السرعة الفعلية حوالي 1750 دورة في الدقيقة)
  • محرك سداسي الأقطاب: 1200 دورة في الدقيقة متزامنة (السرعة الفعلية حوالي 1170 دورة في الدقيقة)
  • محرك ذو 8 أقطاب: 900 دورة في الدقيقة متزامنة (السرعة الفعلية حوالي 875 دورة في الدقيقة)

لأنظمة 50 هرتز

  • محرك ثنائي القطب: 3000 دورة في الدقيقة متزامنة (السرعة الفعلية حوالي 2950 دورة في الدقيقة)
  • محرك رباعي الأقطاب: 1500 دورة في الدقيقة متزامنة (السرعة الفعلية حوالي 1450 دورة في الدقيقة)
  • محرك سداسي الأقطاب: 1000 دورة في الدقيقة متزامنة (السرعة الفعلية حوالي 970 دورة في الدقيقة)
  • محرك ذو 8 أقطاب: 750 دورة في الدقيقة متزامنة (السرعة الفعلية حوالي 730 دورة في الدقيقة)

تردد الانزلاق

الفرق بين السرعة المتزامنة والسرعة الفعلية:

  • تردد الانزلاق (fs) = (Nمزامنة – نفِعلي) / 60
  • الانزلاق النموذجي: 1-5% من السرعة المتزامنة
  • تردد الانزلاق عادة 1-3 هرتز
  • يعتمد على الحمل: يزداد الانزلاق مع الحمل
  • مهم لتشخيص عيوب الكهرباء في الدوار

مكونات الاهتزاز الكهرومغناطيسي

2 × تردد الخط (الأهم)

المكون الاهتزازي الكهرومغناطيسي السائد:

  • أنظمة 60 هرتز: 2 × 60 = 120 هرتز مكون الاهتزاز
  • أنظمة 50 هرتز: 2 × 50 = 100 هرتز مكون الاهتزاز
  • سبب: تنبض القوى المغناطيسية بين الجزء الثابت والدوار بتردد خطي مضاعف
  • حاضر دائما: الخاصية الطبيعية لجميع محركات التيار المتردد (الطبيعية ذات السعة المنخفضة)
  • السعة المرتفعة: يشير إلى مشاكل في الجزء الثابت، أو مشاكل في فجوة الهواء، أو اختلال التوازن المغناطيسي

تردد الخط (1×f)

  • مكون 50 هرتز أو 60 هرتز
  • عادة ما تكون السعة أقل من 2×f
  • يمكن أن يشير إلى عدم توازن جهد الإمداد
  • قد تظهر مع أخطاء لف الجزء الثابت

التوافقيات العليا

  • 4×f، 6×f، وما إلى ذلك (240 هرتز، 360 هرتز لأنظمة 60 هرتز)
  • يمكن أن يشير إلى مشاكل في اللف أو مشاكل في التصفيح الأساسي
  • عادة ما تكون السعة منخفضة في المحركات الصحية

الأهمية التشخيصية

السعة الطبيعية 2×f

  • عادة < 10% من 1 × (سرعة التشغيل) الاهتزاز
  • ثابت نسبيًا بمرور الوقت
  • موجود في جميع الاتجاهات ولكن غالبًا ما يكون أقوى شعاعيًا

ارتفاع 2×f يشير إلى وجود مشاكل

مشاكل لف الجزء الثابت

  • شورتات من دورة إلى دورة، اختلال التوازن الطوري
  • 2×f سعة متزايدة بمرور الوقت
  • قد يكون مصحوبًا بارتفاع في درجة الحرارة
  • اختلال التوازن الحالي القابل للقياس بين المراحل

انحراف فجوة الهواء

  • فجوة هوائية غير موحدة بسبب انحراف الدوار أو تآكل المحمل
  • يخلق سحبًا مغناطيسيًا غير متوازن
  • 2×f وترددات مرور القطب مرتفعة
  • مزيج من التأثيرات الميكانيكية والكهرومغناطيسية

رنين القدم الناعمة أو الإطار

  • إذا كان إطار المحرك ذو تردد طبيعي بالقرب من 2×f
  • الرنين الهيكلي يضخم الاهتزازات الكهرومغناطيسية
  • اهتزاز الإطار أعلى بكثير من اهتزاز المحمل
  • يمكن تصحيحها من خلال تقوية الهيكل أو تخميد الإطار

محركات التردد المتغير (VFDs)

تأثيرات محرك التردد المتغير على التردد الكهربائي

  • تنتج محركات الأقراص ذات التردد المتغير تردد خرج متغير (0-120 هرتز نموذجيًا)
  • سرعة المحرك تتناسب مع تردد خرج محرك الأقراص ذي التردد المتغير
  • جميع الترددات الكهرومغناطيسية تتناسب مع تردد خرج محرك التردد المتغير
  • يؤدي تبديل PWM إلى إنشاء مكونات إضافية عالية التردد

مشاكل الاهتزاز الخاصة بمحرك التردد المتغير

  • تبديل الترددات: مكونات نطاق كيلوهرتز من تبديل PWM
  • التيارات الحاملة: يمكن أن تؤدي التيارات عالية التردد إلى إتلاف المحامل
  • الاهتزاز الالتوائي: نبضات عزم الدوران عند ترددات مختلفة
  • إثارة الرنين: يمكن للسرعة المتغيرة أن تجتاز الرنينات

أمثلة عملية للتشخيص

الحالة 1: اهتزاز عالي 2×f

  • الأعراض: محرك رباعي الأقطاب، 60 هرتز (1750 دورة في الدقيقة) مع اهتزاز 120 هرتز = 6 مم/ثانية
  • تحليل: 120 هرتز أعلى بكثير من اهتزاز سرعة التشغيل 1 × (2 مم/ثانية)
  • تشخبص: مشكلة في لفات الجزء الثابت أو انحراف فجوة الهواء
  • تأكيد: يظهر التصوير الحراري بقعة ساخنة في الجزء الثابت، وتم قياس اختلال توازن التيار
  • فعل: إعادة لف المحرك أو استبداله

الحالة 2: النطاقات الجانبية حول سرعة الجري

  • الأعراض: قمم عند 1× ± 2 هرتز (تردد الانزلاق)
  • تشخبص: قضبان الدوار المكسورة
  • تأكيد: يظهر MCSA نفس نمط النطاق الجانبي في الوضع الحالي
  • التقدم: مراقبة نمو السعة للتخطيط للاستبدال

مراقبة أفضل الممارسات

إعداد تحليل الطيف

  • تأكد من أن Fmax (التردد الأقصى) > 500 هرتز لالتقاط 2×f والتوافقيات
  • دقة كافية لفصل النطاقات الجانبية المتقاربة (دقة < 0.5 هرتز لتحليل تردد الانزلاق)
  • القياس في اتجاهات متعددة (أفقي، رأسي، محوري)

إنشاء خط الأساس

  • سجل سعة 2×f عندما يكون المحرك جديدًا أو تم إعادة لفه حديثًا
  • تحديد المستويات الطبيعية لكل نوع من أنواع المحركات في المنشأة
  • ضبط حدود التنبيه (عادةً 2-3 × خط الأساس لـ 2 × f)

المعلمات الشائعة

  • 2 × سعة تردد الخط والاتجاه
  • مكونات تردد مرور القطب
  • سعات وأنماط النطاق الجانبي
  • مستويات الاهتزاز الإجمالية
  • مؤشرات حالة المحمل

التردد الكهربائي أساسي لفهم تشغيل محركات التيار المتردد وتشخيصها. إن التعرف على مكونات تردد الخط (وخاصةً 2×f) في أطياف الاهتزاز وفهم علاقتها بالظواهر الكهرومغناطيسية يُمكّن من التمييز بين أعطال المحركات الميكانيكية والكهربائية، مما يُساعد في اتخاذ الإجراءات التشخيصية والتصحيحية المناسبة.

← العودة إلى الفهرس الرئيسي

فئات:
واتساب