ما هي قضبان الدوار المكسورة؟ عطل في محرك قفص السنجاب • موازن محمول، محلل اهتزازات "Balanset" لآلات الموازنة الديناميكية، الكسارات، المراوح، آلات التغطية، المثاقب في الحصادات، أعمدة الإدارة، أجهزة الطرد المركزي، التوربينات، وغيرها الكثير من الدوارات. ما هي قضبان الدوار المكسورة؟ عطل في محرك قفص السنجاب • موازن محمول، محلل اهتزازات "Balanset" لآلات الموازنة الديناميكية، الكسارات، المراوح، آلات التغطية، المثاقب في الحصادات، أعمدة الإدارة، أجهزة الطرد المركزي، التوربينات، وغيرها الكثير من الدوارات.

ما هي قضبان الدوار المكسورة؟ عطل محرك القفص السنجابي

نُشر بواسطة admin على

فهم قضبان الدوار المكسورة

التعريف: ما هي قضبان الدوار المكسورة؟

قضبان الدوار المكسورة هي كسور كاملة في قضبان الموصل في دوارات محركات الحث القفصية السنجابية. وهي نفس الحالة تقريبًا عيوب قضيب الدوار ولكنه يُركز تحديدًا على كسر القضبان بالكامل بدلًا من الشقوق أو الوصلات عالية المقاومة. عند كسر قضيب واحد أو أكثر، لا يتدفق التيار الكهربائي عبرها، مما يُسبب عدم تناسق كهرومغناطيسي يُنتج خصائص مميزة. اهتزاز والتوقيعات الحالية مع أشرطة جانبية في تردد الانزلاق التباعد حول سرعة التشغيل.

تُعدّ قضبان الدوار المكسورة خطرة بشكل خاص لأنها تُؤدي إلى نمط عطل متتالي: إذ يزيد كسر قضيب واحد من التيار والجهد في القضبان المجاورة، مما يُسبب تعطلها تدريجيًا. إذا لم يُكتشف الأمر مبكرًا (كسر قضيب واحد)، فقد تتفاقم الحالة بسرعة إلى كسر عدة قضبان، ما يؤدي إلى عطل كارثي في الدوار يتطلب استبدال المحرك.

كيف تنكسر قضبان الدوار

التعب الحراري (الأكثر شيوعًا)

دورات التدفئة والتبريد المتكررة:

  • بدء التشغيل الحالي: أثناء بدء تشغيل المحرك، يكون تيار الدوار 5-7 × التيار الطبيعي (حالة الدوار المقفل)
  • التمدد الحراري: تتمدد قضبان الألومنيوم بشكل كبير (معامل 23 ميكرومتر/م/درجة مئوية)
  • القيد: يتمدد قلب الحديد بدرجة أقل (12 ميكرومتر/متر/درجة مئوية)، مما يقيد تمدد الشريط
  • ضغط: يؤدي التوسع التفاضلي إلى خلق إجهاد حراري في القضبان
  • تعب: تؤدي دورات البدء المتكررة إلى إجهاد الدورة المنخفضة
  • بدء الكراك: عادةً عند تقاطع الحلقة بين الشريط والنهاية (نقطة إجهاد عالية)

الإجهاد الميكانيكي

  • قوى الطرد المركزي عند السرعات العالية
  • القوى الكهرومغناطيسية أثناء التشغيل والبدء
  • الاهتزاز من مصادر خارجية
  • تحميل الصدمات أثناء البدء أو تغيير الحمل

عيوب التصنيع

  • المسامية: الفراغات في دوارات الألومنيوم المصبوب
  • الترابط الضعيف: عدم كفاية الترابط بين القضيب والنواة
  • المواد المتضمنة: الملوثات في الصب
  • مفاصل الحلقة الطرفية الضعيفة: اتصالات الحلقة من الشريط إلى النهاية رديئة

ظروف التشغيل

  • البدء المتكرر: كل بداية هي حدث إجهاد حراري وميكانيكي
  • الأحمال ذات القصور الذاتي العالي: تزيد أوقات التسارع الطويلة من إجهاد الشريط
  • خدمة الرجوع: الانسداد يخلق تيارات شديدة
  • مرحلة واحدة: التشغيل مع الأحمال الزائدة المفقودة في مرحلة واحدة لقضبان الدوار

التوقيع الجانبي المميز

لماذا تظهر النطاقات الجانبية

النمط التشخيصي المميز:

  1. لا يمكن للشريط المكسور أن يحمل التيار، مما يؤدي إلى عدم التماثل الكهربائي
  2. يدور عدم التماثل عند تردد الانزلاق (الفرق بين السرعة المتزامنة وسرعة الدوار)
  3. يُنشئ نبض عزم الدوران عند تردد انزلاق 2×
  4. ينظم نبض عزم الدوران اهتزازًا واحدًا من عدم التوازن الميكانيكي
  5. النتيجة: النطاقات الجانبية عند سرعة التشغيل ± فترات تردد الانزلاق

نمط الاهتزاز

  • الذروة المركزية: 1 × سرعة الجري (فرنسا)
  • النطاق الجانبي السفلي: fr – fs (حيث fs = تردد الانزلاق)
  • النطاق الجانبي العلوي: فر + ف
  • نطاقات جانبية متعددة: fr ± 2fs، fr ± 3fs مع زيادة الشدة
  • التماثل: نطاقات جانبية متماثلة حول 1× ذروة

مثال

محرك رباعي الأقطاب، 60 هرتز عند الحمل الكامل:

  • السرعة المتزامنة: 1800 دورة في الدقيقة
  • السرعة الفعلية: 1750 دورة في الدقيقة (29.17 هرتز)
  • الانزلاق: 50 دورة في الدقيقة (0.833 هرتز)
  • تصل ذروة الاهتزاز إلى: 28.3 هرتز، 29.17 هرتز، 30.0 هرتز
  • تم تأكيد الشريط المكسور من خلال النطاقات الجانبية المتماثلة عند ±0.833 هرتز

التوقيع الحالي (MCSA)

يُظهر تحليل تيار المحرك نمطًا مشابهًا:

  • الذروة المركزية: تردد الخط (50 أو 60 هرتز)
  • النطاقات الجانبية: خط الانزلاق ± 2fs (ملاحظة: 2 × تردد الانزلاق في التيار، وليس 1 ×)
  • مثال: محرك 60 هرتز مع انزلاق 1 هرتز → نطاقات جانبية عند 58 هرتز و62 هرتز
  • ميزة: غير جراحي، يمكن مراقبته بشكل مستمر
  • Sensitivity: غالبًا ما يكتشف القضبان المكسورة قبل الاهتزاز

مراحل التقدم

شريط مكسور واحد

  • ظهور نطاقات جانبية صغيرة (20-40% من 1 × ذروة)
  • نبض عزم الدوران الطفيف (قد لا يكون ملحوظًا)
  • أداء المحرك طبيعي تقريبًا
  • يمكن أن تعمل لمدة أشهر مع المراقبة
  • ينبغي التخطيط للاستبدال

قضبان مكسورة متعددة متجاورة

  • نطاقات جانبية قوية (> 50% من 1 × ذروة)
  • نبض عزم الدوران الملحوظ
  • زيادة الانزلاق ودرجة الحرارة
  • التقدم يتسارع مع ارتفاع درجة حرارة القضبان المجاورة
  • استبدال عاجل (إطار زمني خلال أسابيع)

حالة خطيرة

  • قد تتجاوز النطاقات الجانبية 1 × سعة الذروة
  • نبض عزم الدوران الشديد يؤثر على المعدات المحركة
  • اهتزازات ودرجات حرارة عالية
  • خطر فشل الحلقة النهائية أو انهيار الدوار بالكامل
  • مطلوب الاستبدال الفوري

أفضل ممارسات الكشف

تحليل الاهتزازات

  • استخدم FFT عالي الدقة (< دقة 0.2 هرتز) لحل النطاقات الجانبية
  • اختبار المحرك تحت الحمل (النطاقات الجانبية أكثر بروزًا مع تدفق التيار)
  • حساب تردد الانزلاق المتوقع للمحرك
  • ابحث في طيف النطاقات الجانبية المتماثلة عند ±fs حول 1×
  • سعة النطاق الجانبي للاتجاه بمرور الوقت

اختبار MCSA

  • قم بتثبيت مجسات التيار على أسلاك المحرك
  • الحصول على شكل الموجة الحالية وحساب FFT
  • ابحث عن النطاقات الجانبية عند الخط ± 2fs
  • مقارنة بخط الأساس الحركي الصحي
  • يمكن اكتشاف أعراض الاهتزاز قبل أن تختفي

الإجراءات التصحيحية

الاستجابة الفورية

  • زيادة وتيرة المراقبة (شهريًا → أسبوعيًا → يوميًا)
  • معدل نمو سعة النطاق الجانبي للمسار
  • اطلب محركًا احتياطيًا أو خطط لاستبدال الدوار
  • تقليل دورة العمل إذا كان ذلك ممكنًا (تقليل البدايات)
  • تقدم الوثيقة لتحليل الفشل

خيارات الإصلاح

  • استبدال الدوار: الأكثر موثوقية للمحركات الكبيرة (> 100 حصان)
  • إعادة صب الدوار: يمكن للمتاجر المتخصصة إعادة صياغة دوارات الألومنيوم
  • استبدال المحرك: غالبًا ما يكون الأكثر اقتصادا للمحركات الصغيرة (< 50 حصان)
  • التحقيق في السبب الجذري: تحديد سبب كسر القضبان لمنع تكرار ذلك

وقاية

  • استخدم المبدئات الناعمة أو محركات التردد المتغير لتقليل تيار البدء والإجهاد الحراري
  • تحديد تردد البدء للأحمال ذات القصور الذاتي العالي
  • تحديد المحركات المصنفة لدورة العمل الفعلية (المحركات ذات التشغيل المتكرر للخدمة عالية الدورة)
  • تأكد من التهوية والتبريد المناسبين للمحرك
  • الحماية من ظروف المرحلة الواحدة

تُشكّل قضبان الدوار المكسورة، على الرغم من أنها تُمثل ما بين 10 و15% فقط من أعطال المحركات، بصمات جانبية مميزة لتردد الانزلاق، تُمكّن من الكشف المُبكر بدقة من خلال تحليل الاهتزاز أو التيار. إن فهم آلية التعب الحراري، والتعرف على نمط النطاق الجانبي المميز، وتطبيق مراقبة الحالة، يُمكّن من استبدال المحرك بشكل مُخطط له قبل أن يتطور فشل قضيب واحد إلى فشل كارثي متعدد القضبان، ويؤدي إلى توقف مُطول وغير مُخطط له.

← العودة إلى الفهرس الرئيسي

فئات:
واتساب