AC Motorlarında Vibrasiya Analizi ilə Elektrik Qüsurlannın Diaqnostikası
Elektrik qüsurlları AC induksion motorlarında maqnit dövrəsində — stator, rotor və ya onların arasındakı boşluqda — vibrasiyanın vasitəsilə ortaya çıxan qüsurlar təşkil edir. Baxmayaraq ki Vibrasiya Analizi ən çox balanssızlıq and rulman qüsurlarıkimi mexaniki problemlərlə əlaqələndirilir, elektrik problemini tapmağın da güclü yoludur. Elektrik qüsurlları statoru və rotoru titrətən darğılı maqnit qüvvələri yaradır; bu titrətilər motor çərçivəsinin vasitəsilə keçir və asanlıqla akselerometrtərəfindən tutulur. İncəlik elektrik xətti tezliyi və motorun qütb sayı ilə bağlı nümunələri tanımaqdan ibarətdir.
1. Giriş: Vibrasiya mənbəyi kimi elektrik xətaları
Elektrik qüsurllarını diaqnostik etməyin açarı elektrik xəttinin tezliyi — bölgədən asılı olaraq 50 Hz və ya 60 Hz — və motorun qütb sayı ilə bağlı konkret zirvələri axtarmaqdır. Bu qüvvələr saf mexaniki olmayan maqnit olduğu üçün onları adi mexaniki qüsurlardan ayıran iki əlamət var: onların tezlikləri şaft sürətinə deyil, elektrik təminata bağlandığı üçün, onların çoxu motor yükü ilə dəyişir. Klassik diaqnostik sınaq yükü buraxarkən spektrini izləməkdir; yük çıxarıldıqda dağılan pik demək olar ki, çox güman ki, elektrik mənşəli edir. Aydın anlayış elektrik tezliyi və mühərrikin sürüşmə aşağıdakı hər bir diaqnozun əsas göstəricisidir.
2. Stator nasazlıqları
Stator problemləri — boşalmış dəmir, bobin boşluğu və ya qısaqapanmış laminasiyalar — statoru eksantrik və ya deformasiya olunmuş hala gətirərək dəlik ətrafında qeyri-bərabər maqnit sahəsi yarada bilər. Nəticə adətən xətt tezliyinin ikiqatında impuls verən maqnit qüvvəsidir.
- Vibrasiya imzası: ən geniş yayılmış göstərici aşağıdakıda yüksəlmiş zirvədir xətt tezliyinin 2 mislinə (2×FL). 60 Hz mühərrik üçün bu 120 Hz-dir (7200 CPM); 50 Hz mühərrik üçün 100 Hz-dir (6000 CPM). Nəzərə alın ki, 2×FL zirvəsi yalnız stator nasazlıqlarına xas deyil — qidalanma gərginliyi disbalansı, hava boşluğu eksantrikliyi və çərçivə rezonansı da onu yüksəldə bilər.
- Xüsusiyyətlər: 2×FL zirvəsi adətən rotor çubuğu əlamətlərindən daha sabit və yükə daha az həssas olur, lakin onun sabit qalacağına zəmanət verilmir — diaqnozu faza cərəyanı yoxlamaları və yüklü/yüksüz spektrlərin müqayisəsi ilə təsdiqləyin. Vibrasiya çox vaxt statorun montaj ayaqları istiqamətində ən yüksək olur, çünki çərçivə impulsverən dartıya qarşı orada daha sərtdir. Stator qüsurları mexaniki ilə asanlıqla qarışdırıla bilər boşluq iş sürətinin 2× olduqda, buna görə də yük testi və dəqiq tezlik oxunuşu vacibdir.
3. Rotor nasazlıqları (Sınıq Rotor Barları)
Sınıq və ya qırılmış rotor çubuqları AC induksiya motorlarında ümumi bir xətadir. Çubuq qırıldıqda, rotorda cərəyan axışını pozur, lokal isitilməyə və iş sürətində vibrasiyası modulyasiya edən tədəbüzlü torkun yaranmasına səbəb olur.
- Vibrasiya imzası: klassik işarəsi qırılmış rotor çubuqları dır qütb keçid tezliyi (FP) yan bantlar əhatə edən Yürüş sürəti (1×) pikini və onun harmoniklər.
- Qütb keçid tezliyi (FP): rotornun fırlanan maqnit sahəsinin kənarından keçmə sürəti, hesablanması: FP = qütblərin sayı × sürüşmə tezliyi, burada sürüşmə tezliyi sahənin sinxron sürətinin və fırlanma şaftının faktiki sürətinin arasındakı fərqdir.
- Xüsusiyyətlər: iki aydın yan zolaqla əhatə olunmuş 1× pikinə diqqət yetirin, biri (1× + FP) və bir (1× − FP) tezliyində. Zədə artdıqca, yan zolaqlar 2× və 3× harmonikaların ətrafında da meydana çıxır. Stator nasazlıqlarından fərqli olaraq, bu əlamət yükdən çox asılıdır — yük artdıqca yan zolaqlar böyüyür və yüksüz rejimdə tamamilə yox ola bilər.
4. Eksantrik hava boşluğu
The hava boşluğu rotor ilə stator arasındakı kiçik boşluqdur. Əgər bu boşluq burcu ətrafında bərabər deyilsə, nəticə qeyri-bəraber maqnit çəkmə rotoru vibrasiyaya məcbur edən
- Statik ekssentriklik: rotor onun rulmanında mərkəz alır, lakin stator nüvəsi tam yuvarlaq deyil, buna görə də boşluğun ən dar nöqtəsi fəzada sabit olur.
- Dinamik ekssentriklik: rotor özü yuvarlaq olmayan və ya mərkəzindən kənarlaşmış olduqda, boşluğun ən dar nöqtəsi rotorla birlikdə fırlanır — bu vəziyyət sıx şəkildə rotor ekssentriteti.
- Vibrasiya imzası: statik eksantriklik adətən 2×F-də sabit zirvə yaradırL, çünki dar boşluq nöqtəsi hərəkət etmir. Dinamik ekssentriklik rotor fırlandıqca boşluğu modulyasiya edir və 1× işləmə sürətində, həmçinin qütb keçmə tezliyi yan zolaqlarında — 2×FL ± FP və işləmə sürəti harmonikləri ətrafında. Praktikada bunların ikisi çox vaxt eyni vaxtda mövcud olur və mürəkkəb birləşik mənzərə yaradır.
5. Təsdiq və Ən Yaxşı Təcrübələr
Elektrik nasazlıqları spektrdə çalışma-sürəti komponentlərinə yaxın yerləşir, buna görə onları bir-birindən ayırmaq üçün intizam alan ölçmə vacibdir.
- Yüksək-rezolüsyonlu spektr: elektrik nasazlıqlarını müəyyən etmək yüksək-rezolüsyonlu FFT spektri çalışma-sürəti harmoniklərini xətt-tezliyi harmoniklərindən və onların sıx yerləşdirilmiş yan zolaqlarından ayırmaq üçün kifayət qədər xətt ilə. Bir zoom FFT sürüşmə-tezliyi yan zolaqlarını aydın şəkildə həll etməyin tez-tez yeganə yoludur.
- Yük kritikdir: rotor çubuq problemləri üçün motor əhəmiyyətli yük altında işləməlidir — adətən 75%-dən yuxarı — defektin görünməsi üçün. Zirvələri izləyərkən yükü dəyişmək elektrik və mexaniki mənbələr arasında ən etibarlı sahə diskriminatoru əldə etmədir.
- Bunu sahədə qeyd edin: kimi daşınabilir iki-kanal analizator Balanset-1A spektri və sinxronlaşdırılmış çalışma sürətini yerdə motor üzərində qeyd edir, 2×F əmələ gəlməsini işarələmə sadə edirL statoru zirvə və yük-asılı qütb-keçid yan zolaqları sökmədən əvvəl — və həqiqi səbəb mexaniki disbalans olub çıxdıqda, Rotoru balanslayın eyni ziyarətdə.
- Digər texnologiyalarla təsdiq edin: diaqnozlar motor cərəyan imzası analizi (MCSA) ilə və ya ilə təsdiqlənə bilər infraqırmızı termografiya, ki lokal istilik əmələ gətirən qırıq çubuqları və ya qısaltılmış laminasiyaları aşkar edir. Daha geniş kütləsilə qarşılaşdırmaq mühərrik nasazlıqları elektrik xətasını mexaniki xətadan fərqləndirməkdən qaçınır.
