Spektral Vibrasiya Təhlili

Elektrik Mühərrikinin Qüsurları: Hərtərəfli Spektral Analiz

Elektrik mühərrikləri təxminən istehlak edir Bütün sənaye elektrik enerjisinin 45%-i EPRI tədqiqatlarına görə, uğursuzluqlar aşağıdakı kimi paylanır: ~23% stator nasazlıqları, ~10% rotor qüsurları, ~41% yastığının deqradasiyası, və ~26% xarici amillər. Bu nasazlıq rejimlərinin çoxu, fəlakətli bir qəza baş verməzdən çox əvvəl, vibrasiya spektrində fərqli izlər buraxır.

Bu məqalədə spektral vibrasiya təhlili və tamamlayıcı üsullar: MCSA, ESA və MCA vasitəsilə elektrik mühərriki qüsurlarının müəyyən edilməsi üçün hərtərəfli təlimat təqdim olunur.

25 dəqiqəlik oxu ISO 20816 · IEC 60034 · IEEE 1415 Balanset-1A
~23%
Stator nasazlıqları
~10%
Rotor qüsurları
~41%
Rulmanların deqradasiyası
~26%
Xarici amillər

1. Vibrasiya Analitiki üçün Elektrik Əsasları

Titrəmə spektrlərindən mühərrik qüsurlarını diaqnoz etməzdən əvvəl, mühərrik vibrasiyasını idarə edən əsas elektrik tezliklərini anlamaq vacibdir.

1.1. Xətt Tezliyi (LF)

AC təchizatı tezliyi: 50 Hz Avropanın, Asiyanın, Afrikanın və Rusiyanın əksər hissələrində; 60 Hz Şimali Amerikada, Cənubi Amerika və Asiyanın bəzi yerlərində. Mühərrikdəki bütün elektromaqnit qüvvələri bu tezlikdən qaynaqlanır.

1.2. İkiqat Xətt Tezliyi (2×LF)

The dominant elektromaqnit qüvvə tezliyi AC mühərriklərində. 50 Hs sistemində, 2×LF = 100 Hz; 60 Hs sistemində, 2×LF = 120 Hz. Stator və rotor arasındakı maqnit cazibə qüvvəsi hər elektrik dövrəsində iki dəfə pik həddə çatır və bu da hər bir AC mühərrikinin əsas "elektrik vibrasiya" tezliyini 2 × LF-ə bərabər edir.

2×LF = 2 × fxətt = 100 Hz (50 Hz sistemləri) | 120 Hz (60 Hz sistemləri)

1.3. Sinxron Sürət və Sürüşmə

Stator maqnit sahəsi sinxron sürətlə fırlanır:

Ns = 120 × fxətt / P (RPM)

where P dirəklərin sayıdır. İnduksiya mühərrikinin rotoru həmişə bir az daha yavaş fırlanır. Bu fərq sürüşmə:

s = (Ns − N) / Ns

Standart asinxron mühərriklər üçün tipik tam yük sürüşməsi: 1–5%. 50 Hz-də 2 qütblü mühərrik üçün: Ns = 3000 dövr/dəq, faktiki sürət ≈ 2940–2970 dövr/dəq.

1.4. Qütb Keçid Tezliyi (Fp)

Rotor dirəklərinin stator dirəklərindən "keçmə" sürəti. Nəticə belədir universal — dirək sayından asılı olmayaraq:

Fp = 2 × s × fxətt = 2 × fs  — dirək sayından asılı olmayaraq P

2% sürüşməsi ilə 50 Hz tezliyində işləyən mühərrik üçün: Fp = 2 × 0.02 × 50 = 2 Hz. Bu tezlik, qırılmış rotor çubuqlarının spektrlərində xarakterik yan zolaqlar kimi görünür.

1.5. Rotor Çubuğunun Keçid Tezliyi

fRBPF = R × fçürümə

Burada R rotor çubuqlarının sayıdır. Bu tezlik və onun yan zolaqları rotor çubuqları zədələndikdə əhəmiyyətli olur.

1.6. Açar Tezlik İstinad Cədvəli

SimvoladFormulaNümunə (50 Hz, 2 qütblü, 2% sürüşməsi)
LFXətt tezliyifxətt50 Hz
2×LFİkiqat xətt tezliyi2 × fxətt100 Hz
f sinxronizasiyasıSinxron tezlik2 × fxətt / P50 Hz (P=2) | 25 Hz (P=4)
1XFırlanma tezliyi(1 − s) × fsinxronizasiya49 Hz (2940 dövr/dəq)
F pQütb keçid tezliyi2 × s × fxətt2 Hz
f RBPFRotor çubuğunun keçid tezliyi.R × fçürümə16 × 49 = 784 Hz
Kritik Qeyd

50 Hs sistemində, 2×LF = 100 Hz and 2X ≈ 98 Hz (2 qütblü mühərrik üçün). Bu iki pik yalnız 2 Hz ara ilə. Spektral qətnamə ≤ 0.5 Hz onları ayırmaq tələb olunur. İstifadə edin 4-8 saniyə və ya daha çox qeyd uzunluğu. 2X-i 2×LF kimi səhv təyin etmək kökündən səhv diaqnozlara gətirib çıxarır — mexaniki qüsuru elektrik qüsuru ilə qarışdırır. Bu yaxınlıq 2 qütblü maşınlara xasdır. 4 qütblü maşınlar üçün: 2X ≈ 49 Hz — 2×LF = 100 Hz-dən yaxşı ayrılmışdır.

Motorun Kəsişməsi: Əsas Komponentlər və Hava Boşluğu
STATOR Sarğı yuvaları HAVA BOŞLUĞU (Tipik olaraq 0,25 – 2 mm) (kritik parametr) ROTOR Rotor çubuqları (göstərilmiş: 16) induksiyalı cərəyan keçirmək mil Stator dəliyi (laminatlı nüvə) Əsas Tezliklər ▸ Stator → 2×LF ▸ Hava boşluğu → 2×LF ± 1X ▸ Sınıq çubuqlar → 1X ± Fp MCSA: LF ± Fp ▸ Bar pass → R × frot ▸ Mexaniki → 1X, 2X, nX ▸ Ox istiqamətində sürüşmə → 2×LF ± 1X (ox) 50 Hz-də: 2×LF = 100 Hz ± = yan zolaqlar (modulyasiya) Sxemi — miqyaslandırmaq üçün deyil. Faktiki yuva/çubuq sayı mühərrikin dizaynından asılıdır.

StatorRotorSarğılarHava boşluğuMexanikiEksenel Hər hansı hava boşluğunun təhrifi birbaşa maqnit dartmasını dəyişdirir və bu da dərhal vibrasiya modelini dəyişir. ± simvolu yan zolaqları (modulyasiya) göstərir.

2. Diaqnostik Metodlara Baxış

Heç bir texnika bütün elektrik mühərrik qüsurlarını aşkar edə bilməz. Güclü diaqnostik proqram bir neçə tamamlayıcı metodu birləşdirir:

Elektrik Motoru Diaqnostikası Üsulları
ELEKTRİK MOTOR 1. Vibrasiya Təhlili Spektrlər və zaman dalğa forması 1X, 2X, 2×LF, harmoniklər ✓ Mexaniki + bəzi elektrik ✗ Bütün elektrik nasazlıqlarını aşkar etmək mümkün deyil 2. MCSA Motor Cərəyanı İmzası Təhlil — cərəyan sıxacı ✓ Qırılmış rotor çubuqları, eksantriklik ✓ Onlayn, invaziv olmayan 3. ESA Elektrik İmza Təhlili Gərginlik + cərəyan spektrləri ✓ Təchizat keyfiyyəti, stator nasazlıqları ✓ Onlayn, MCC-də 4. MCA Motor Dövrə Təhlili Empedans, müqavimət ✓ İzolyasiya, növbəli şortlar ✗ Yalnız oflayn (motor dayanıb) 5. Termoqrafiya Stator temperaturu + yastıq temperaturunun monitorinqi

VibrationMCSAESAMCATermoqrafiya Heç bir metod tam əhatə dairəsini təmin etmir. Birləşdirilmiş diaqnostik yanaşma tövsiyə olunur.

2.1. Vibrasiya Spektral Analizi

Əksər fırlanan avadanlıqların diaqnostikası üçün əsas vasitədir. Yastıq korpuslarındakı akselerometrlər spektrləri tutaraq mexaniki qüsurları (tarazsızlıq, uyğunsuzluq, yastıq aşınması) və bəzi elektrik qüsurlarını (qeyri-bərabər hava boşluğu, boş dolaqlar) aşkar edir. Lakin, Təkcə vibrasiya təhlili bütün mühərrik elektrik nasazlıqlarını aşkar edə bilməz.

2.2. Mühərrik Cərəyanı İmza Təhlili (MCSA)

Bir fazadakı cərəyan sıxacı cərəyan spektrini tutur. Sınıq rotor çubuqları yan zolaqlar əmələ gətirir LF ± F p. MCSA onlayn şəkildə həyata keçirilir və tamamilə invaziv deyil.

2.3. Elektrik İmzası Təhlili (ESA)

MCC-də həm gərginlik, həm də cərəyan spektrlərini eyni vaxtda təhlil edir. Təchizat gərginliyi asimmetriyasını, harmonik təhrifləri və enerji keyfiyyəti problemlərini aşkarlayır.

2.4. Motor Dövrəsinin Təhlili (MCA)

An oflayn Fazalararası müqaviməti, induktivliyi, impedansı və izolyasiya müqavimətini ölçən sınaq. Texniki xidmətin dayandırılması zamanı vacibdir.

2.5. Temperaturun monitorinqi

Stator sarımının temperaturu və yastıq temperaturunun dəyişməsi həddindən artıq yüklənmə, soyutma problemləri və izolyasiyanın pozulması barədə erkən xəbərdarlıq təmin edir.

Praktik yanaşma. Hərtərəfli mühərrik diaqnostikası proqramı üçün ən azı aşağıdakıları birləşdirin: (1) vibrasiya spektral analizi, (2) cərəyan sıxacı ilə MCSA və (3) elektrikçilər və mühərrik təmiri işçiləri ilə müntəzəm söhbətlər — onların praktik təcrübəsi çox vaxt cihazların təkbaşına təmin edə bilmədiyi kritik konteksti ortaya qoyur.

3. Stator Qüsurları

Stator qüsurları təxminən səbəb olur Bütün mühərrik nasazlıqlarının 23–37%-si. Stator, laminatlaşdırılmış dəmir nüvəni və sarğıları ehtiva edən stasionar hissədir. Qüsurlar əsasən titrəmə yaradır 2×LF (100 Hz / 120 Hz) və onun çoxluqları.

3.1. Stator Eksantrikliyi — Qeyri-bərabər Hava Aralığı

Rotor və stator arasındakı hava boşluğu adətən 0,25–2 mm. Hətta 10% variasiyası belə ölçülə bilən elektromaqnit qüvvəsi balanssızlığı yaradır.

Səbəblər

  • Yumşaq ayaq — ən çox yayılmış səbəb
  • Aşınmış və ya zədələnmiş podşipnik korpusları
  • Düzgün olmayan daşınma və ya quraşdırma nəticəsində çərçivənin deformasiyası
  • İş şəraitində istilik təhrifləri
  • Zəif istehsal tolerantlıqları

Spektral İmza

  • Tipik olaraq dominant 2×LF radial sürət spektrində
  • Tez-tez kiçik bir artımla müşayiət olunur 1X and 2X balanssız maqnit dartılması (UMP) səbəbindən
  • Statik eksantriklik: 2×LF az modulyasiya ilə üstünlük təşkil edir
  • Dinamik komponent: yan lentlər 2×LF ± 1X görünə bilər
Spektr: görkəmli 2×LF + kiçik 1X and 2X artım (radial istiqamət)

Ciddiliyin Qiymətləndirilməsi

2×LF amplitudası (sürət RMS)Qiymətləndirmə
< 1 mm/sƏksər mühərriklər üçün normaldır
1–3 mm/sMonitor — yumşaq ayağı, yastıq boşluğunu yoxlayın
3–6 mm/sXəbərdarlıq — araşdırma aparın və düzəliş planlaşdırın
> 6 mm/sTəhlükə — təcili tədbir tələb olunur

Qeyd: Bunlar rəsmi standart deyil, nümunəvi təlimatlardır. Həmişə maşının öz baza xətti ilə müqayisə edin.

Təsdiq Testi

Söndürmə testi (ani test): Vibrasiyanı izləyərkən mühərriki enerjisizləşdirin. Əgər 2×LF pik olarsa kəskin şəkildə düşür — saniyələr ərzində, mexaniki sahildən daha sürətli — mənbə elektromaqnitdir.

Əhəmiyyətli

Stator eksentrikliyini uyğunsuzluqla qarışdırmayın. Hər ikisi 2X-də yüksək gərginlik yarada bilər. Açar: tam 100.00 Hz-də 2×LF elektrikdir; 2X rotor sürətini izləyir və sürət dəyişdikdə dəyişir. Spektral qətnamənin ≤ 0.5 Hz olduğundan əmin olun.

3.2. Boş Stator Sarğıları

Stator sarımları hər əməliyyat dövrü ərzində 2×LF-də elektromaqnit qüvvələrinə məruz qalır. İllər keçdikcə mexaniki fiksasiya (epoksi, lak, paz) pozula bilər. Boş sarımlar 2×LF-də artan amplituda ilə titrəyir və bu da latta vasitəsilə izolyasiya aşınmasını sürətləndirir.

Spektral İmza

Yüksək 2×LF — tez-tez zamanla artımla (trenddə)
  • Əsasən radial vibrasiya
  • 2×LF daha az sabit ola bilər — cüzi amplituda dalğalanmaları
  • Ağır hallar: 4×LF, 6×LF-də harmoniklər

Nəticələr

Budur dolama izolyasiyası üçün dağıdıcı — sürətlənmiş deqradasiyaya, gözlənilməz torpaqlama qüsurlarına və geri sarma tələb edən statorun tam sıradan çıxmasına gətirib çıxarır.

3.3. Boş Elektrik Kabeli — Faza Asimmetriyası

Zəif təmas müqavimət asimmetriyası yaradır. Hətta 1% gərginlik asimmetriyası təxminən səbəb olur 6–10% cərəyan asimmetriyası. Balanssız cərəyanlar geriyə fırlanan maqnit sahəsi komponenti yaradır.

Spektral İmza

Yüksək 2×LF — faz asimmetriyasının əsas göstəricisi
  • Balanssız maqnit dartılması səbəbindən 2×LF amplitudası artır
  • Bəzi hallarda, ±⅓×LF yaxınlığındakı yan zolaqlar (50 Hz sistemlərində ~16.7 Hz) 2×LF pik ətrafında
  • Cərəyan spektrində (MCSA): artan mənfi ardıcıllıq cərəyanı

Praktik yoxlamalar

  • Bütün kabel terminallarını, şin çubuq birləşmələrini, kontaktor kontaktlarını yoxlayın
  • Fazalararası müqaviməti ölçün — bir-birindən 1% məsafədə
  • Hər üç fazada təchizatı gərginliyini ölçün — asimmetriya 1%-dən çox olmamalıdır
  • Kabel ucluq qutusunun infraqırmızı termoqrafiyası

3.4. Qısa Qapanma Stator Laminasiyaları

Laminasiyalararası izolyasiyanın zədələnməsi burulğan cərəyanlarının dövranına imkan verir və lokal isti nöqtələr yaradır. Titrəmə spektrlərində həmişə aşkarlanmır — İnfraqırmızı termoqrafiya əsas aşkarlama metodudur. Oflayn: elektromaqnit nüvə testi (EL-CID testi).

3.5. Dönmələrarası qısaqapanma

Dönmə-dönmə qısaqapanma lokal dövriyyə cərəyanı dövrəsi yaradır və təsirlənmiş bobində effektiv dönüşləri azaldır. Artırılmış məhsul istehsal edir 2×LF, cərəyanda LF-in 3-cü harmonikasının yüksəlməsi və faz cərəyanının asimmetriyası. Ən yaxşı şəkildə MCA dalğalanma testi ilə oflayn aşkar edilir.

Stator Qüsurları — Spektral İmzaların Xülasəsi
Əfsanə 2×LF pik (100 Hz) — elektrik 1X / 2X zirvələr — mexaniki Yan zolaqlar (modulyasiya) A. Stator eksentrisiteti / Qeyri-bərabər hava boşluğu (§3.1) Amplituda 1X 2X 2×LF 49 Hz 98 100 Hz 2 Hz boşluq! (≤0.5 Hz tezlik lazımdır.) 2×LF DOMİNANT Radial istiqamət Elektrik kəsildikdə yox olur B. Boş elektrik kabeli / Faza asimmetriyası (§3.3) Amplituda 83 Hz 2×LF 117 Hz −⅓LF +⅓LF ± ⅓×LF yan zolaqlar (16.7 Hz) 83 Hz 100 Hz (2×LF) 117 Hz 2 × LF yüksəldilib Faza müqavimətinin asimmetriyası geriyə fırlanan sahəyə səbəb olur Yoxlayın: • Kabel terminalları • Fazadan fazaya R • İnfraqırmızı termoqrafiya

2×LF1X / 2XYan lentlər Söndürmə testi elektromaqnit mənşəyini təsdiqləyir: enerjisizləşmə zamanı 2×LF kəskin şəkildə azalırsa (sahildən daha sürətli), mənbə elektromaqnitdir.

4. Rotor qüsurları

Rotor qüsurları təxminən aşağıdakıları əhatə edir 5–10% mühərrik nasazlıqları lakin tez-tez erkən aşkarlanması ən çətin olanlardır.

4.1. Sınıq Rotor Çubuqları və Çatlamış Uc Halqaları

Bir çubuq qırıldıqda, cərəyanın yenidən bölüşdürülməsi yerli maqnit asimmetriyası yaradır - stator sahəsinə nisbətən sürüşmə tezliyində fırlanan "maqnit ağır nöqtə".

Vibrasiya imzası

  • 1X zirvə ilə ± F-də yan lentlərp. 50 Hz / 2% sürüşməsi üçün: 1X ± 2 Hz-də yan zolaqlar
  • Ağır hallarda: ± 2F-də əlavə yan zolaqlarp, ± 3Fp
  • 2×LF F də göstərə bilərp yan bantlar

MCSA İmzası

Cari spektr: LF ± Fp   (50 ± 2 Hz = 48 Hz və 52 Hz)

MCSA Şiddət Şkalası

Yan zolaq səviyyəsi və LF pikQiymətləndirmə
< −54 dBÜmumiyyətlə sağlam rotor
−54 ilə −48 dB arasında1-2 çatlamış zolağı göstərə bilər — trendi izləyin
−48 ilə −40 dB arasındaÇoxsaylı çubuqların qırılması ehtimalı — plan yoxlaması
> −40 dBCiddi zərər — ikinci dərəcəli nasazlıq riski

Vacibdir: MCSA nominal şərtlərə yaxın sabit yük tələb edir. Qismən yükdə yan zolaq amplitudası azalır.

Zaman dalğa forması

Qırılan rotor çubuqları xarakterik bir xüsusiyyət yaradır ""döymək" nümunəsi — amplituda qütb keçid tezliyində modulyasiya olunur. Spektral yan zolaqlar görünməzdən əvvəl tez-tez görünür.

Qırılmış Rotor Çubuqları — Vibrasiya və Cərəyan Spektral Nümunələri
Vibrasiya Spektri (sürət, radial istiqamət) Amplituda −2Fp 1X−Fp 1X 1X+Fp +2Fp ± Fp (qütb keçid tezliyi) Vibrasiya nümunəsi • 1X = daşıyıcı (fırlanma tezliyi) • ±Fp yan zolaqlar = rotor asimmetriyası • Daha çox yan zolaq = daha çox zolaq • Zaman dalğası formasında "döyünmə" Misal: 50 Hz, 2 qütblü, 2% sürüşmə 1X = 49 Hz, Fp = 2 Hz Yan zolaqlar: 47 Hz və 51 Hz Cari Spektr (MCSA) (qısqac vasitəsilə mühərrik təchizatı cərəyanı) Amplituda (dB) 48 HzLF − Fp 50 HzLF 52 HzLF + Fp ± Fp = ± 2 Hz yan zolaqlar MCSA Şiddət Şkalası (yan zolaq amplitudası və LF pik) < −54 dB — sağlam rotor −54 ilə −48 dB arasında — 1-2 bar ehtimal olunur −48 ilə −40 dB arasında — ehtimal ki, çoxsaylı > −40 dB — ağır (plan təmiri) Nominal yükdə baş barmaq qaydası

1X±Fp yan lentlərMCSA yan lentləri Rotor çubuqlarının sınığı ən yaxşı şəkildə MCSA vasitəsilə təsdiqlənir. Vibrasiya spektri qüsuru göstərir; MCSA kəmiyyət ağırlıq qiymətləndirməsini təmin edir.

4.2. Rotor Eksantrikliyi (Statik və Dinamik)

Statik ekssentriklik

Valın mərkəz xətti stator dəliyindən kənara çıxır. Yüksək səviyyə yaradır 2×LF. Cərəyanda: rotor yuvası harmonikləri fRBPF ± LF.

Dinamik Eksantriklik

Rotor mərkəzi stator dəliyi mərkəzi ətrafında fırlanır. İstehsal edir 1X 2×LF yan bantlarla və rotor çubuğunun yüksək keçid tezliyi. Cərəyanda: yan zolaqlar LF ± fçürümə.

Praktikada hər iki növ adətən eyni vaxtda mövcuddur — nümunə superpozisiyadır.

4.3 Termal Rotor Yayı

Böyük mühərriklər müvəqqəti əyilməyə səbəb olan temperatur qradiyenti yarada bilər. Zamanla dəyişən 1X işə salındıqdan sonra — adətən 15-60 dəqiqə ərzində artır, sonra sabitləşir. Buruq inkişaf etdikcə faza bucağı dəyişir. Mexaniki balanssızlıqdan (sabitdir) işə salındıqdan sonra 30-60 dəqiqə ərzində 1X amplituda və fazanı izləməklə fərqləndirin.

4.4. Elektromaqnit Sahəsinin Yerdəyişməsi (Ox Sürüşməsi)

Əgər rotor ox istiqamətində yerdəyişmə statora nisbətən elektromaqnit sahəsinin paylanması ox boyunca asimmetrik olur. Rotor salınımlı bir vəziyyət yaşayır 2×LF-də ox elektromaqnit qüvvəsi.

Səbəblər

  • Montaj zamanı və ya rulman dəyişdirildikdən sonra rotorun eksenel mövqeyinin səhv yerləşdirilməsi
  • Həddindən artıq ox istiqamətində oynamağa imkan verən yastıq aşınması
  • İdarə olunan maşından mil itələmə qüvvəsi
  • Əməliyyat zamanı istilik genişlənməsi
Ox 2×LF (dominant) və yüksəlmiş 1X — əsasən eksenel istiqamət
Kritik Qüsur

Bu qüsur ola bilər rulmanlar üçün yüksək dərəcədə dağıdıcıdır. 2×LF-də salınan ox qüvvəsi itələmə üzlərində tsiklik yorğunluq yükü yaradır. Yastıqların dəyişdirilməsi zamanı həmişə maqnit mərkəzinin mövqeyini qeyd edin və yoxlayın. Bu, ən zərərli, lakin ən çox qarşısı alına bilən motor qüsurlarından biridir.

Elektromaqnit Sahəsinin Yerdəyişməsi — Ox Rotorunun Dəyişməsi
Normal: Rotor Mərkəzli STATOR LAMİNASİYA YIĞI ROTOR Stator CL = Rotor CL bərabər bərabər ✓ Balanslaşdırılmış oxlu EM qüvvələri Minimal ox vibrasiyası Maqnit mərkəzi = xalis ox qüvvəsi ≈ 0 Qüsur: Rotor ox istiqamətində hərəkət edib STATOR LAMİNASİYA YIĞI ROTOR Stator CL Rotor CL Δx (ox istiqamətində sürüşmə) Rotor uzanır statordan kənarda 2 × LF-də F oxlu ✗ Yüksək oxlu 2×LF və 1X Dartma rulmanının aşınmasını sürətləndirə bilər Şiddət sürüşmənin böyüklüyündən asılıdır Necə aşkar etmək və təsdiqləmək olar: ✓ Yığım zamanı maqnit mərkəzini işarələyin ✓ Yastığı dəyişdirdikdən sonra mövqeyi yoxlayın ✓ 2×LF-də ox vibrasiyasını ölçün ✓ Söndürmə testi: 2×LF dərhal yox olur ✓ Sahildən aşağıya doğru müqayisə edin: elektrik və mexaniki ✓ Dartma yastığının temperaturunu yoxlayın. İstisna (oxşar simptomlar): • Birləşdirici bucaq uyğunsuzluğu (ox 1X və 2X) • Aksial struktur rezonansı • Yumşaq ayaq / boşluq (ox hissəsi) • Axınla induksiya olunan ox yükü (nasoslar, ventilyatorlar) • Təchizat gərginliyinin balanssızlığı • Radial eksentrisitet (→ 2×LF radial) Sxematik oxlu yan görünüş — miqyaslandırmaq üçün deyil.

Eksenel EM qüvvəsiDəyişmə / çıxıntıStator CLAşkarlama Elektrik kəsildikdə dərhal yox olan oxlu 2×LF, mexaniki səbəblərdən əsas fərqləndirici xüsusiyyətdir.

5. Yastıqla əlaqəli elektrik qüsurları

5.1. Yastıq cərəyanları və EDM

Mil və korpus arasındakı gərginlik yastıqlardan cərəyan axmasına səbəb olur. Mənbələr: maqnit asimmetriyası, VFD ümumi rejim gərginliyi, statik yük. Təkrarlanan boşalmalar mikroskopik çuxurlar yaradır (Elektrik boşaltma emalı) aparır fleyta çalmaq — yarışlarda bərabər məsafəli yivlər.

Spektral İmza

  • Çox vahid, "təmiz" zirvələrə malik rulman qüsuru tezlikləri (BPFO, BPFI, BSF)
  • Sürətlənmə spektrində yüksək tezlikli səs-küy döşəməsi
  • Qabaqcıl: xarakterik "yuyucu taxta" səsi

Qarşısının alınması

  • İzolyasiya edilmiş yastıqlar (örtüklü halqalar)
  • Mili torpaqlama fırçaları (xüsusilə VFD tətbiqləri üçün)
  • VFD çıxışında ümumi rejimli filtrlər
  • Adi val gərginliyinin ölçülməsi — 0,5 V pikdən aşağı

6. Dəyişkən Tezlikli Sürücü (DÇS) Effektləri

6.1. Tezlik Dəyişdirilməsi

Bütün mühərrik elektrik tezlikləri VFD çıxış tezliyi ilə mütənasib olaraq dəyişir. Əgər VFD 45 Hz-də işləyirsə, 2×LF 90 Hz olur. Siqnal zolaqları olmalıdır sürətə uyğunlaşan.

6.2. PWM Harmonikaları

Kommutasiya tezliyi (2–16 kHz) və yan zolaqlar spektrlərdə görünür. Səsli səs-küyə və yatak cərəyanlarına səbəb ola bilər.

6.3. Burulma ilə həyəcanlanma

Aşağı tərtibli harmoniklər (5-ci, 7-ci, 11-ci, 13-cü) burulma təbii tezliklərini həyəcanlandıra bilən fırlanma momenti pulsasiyaları yaradır.

6.4. Rezonans həyəcanı

VFD sürət diapazonundan keçdikcə, həyəcanlanma tezlikləri struktur təbii tezliklərdən keçə bilər. VFD ilə idarə olunan avadanlıqlar üçün kritik sürət xəritələri qurulmalıdır.

7. Diferensial Diaqnostika Xülasəsi

QüsurƏsas Tezlik.İstiqamətYan lentlər / QeydlərTəsdiq
Stator eksantrikliyi2×LFRadialKiçik 1X, 2X artımSöndürmə testi; yumşaq ayaq yoxlaması
Boş sarğılar2×LFRadialArtan trend; 4×LF, 6×LFTrenddə; MCA dalğalanma testi
Boş kabel2×LFRadial± ⅓×LF yan lentlərFaza müqaviməti; IR termoqrafiyası
Qısa dönüş2×LFRadialCərəyan asimmetriyası; 3-cü harmonikMCA dalğalanma testi; MCSA
Qısa laminasiyalarKiçik 2×LF—Əsasən termalİnfraqırmızı termoqrafiya; EL-CID
Qırılmış rotor çubuqları1XRadial± Fp yan lentlər; döyməkMCSA: LF ± Fp dB səviyyəsi
Rotor eksantrikliyi (statik)2×LFRadialRotor yuvası harmonikləri ± LFHava boşluğunun ölçülməsi; MCSA
Rotor eksantrikliyi (dinamik)1X + 2×LFRadialfRBPF yan bantlarOrbit analizi; MCSA
Termal rotor yayı1X (sürüşmə)RadialTemperaturla birlikdə gücləndirici və faza dəyişikliyi.30-60 dəqiqəlik startap trendi
EM sahəsinin yerdəyişməsi2×LF + 1XEksenelGüclü oxlu 2 × LFRotorun eksenel mövqeyi; söndürmə testi
Yastıq EDM / fleytaBPFO / BPFIRadialVahid piklər; yüksək HF səs-küyüŞaft gərginliyi; vizual yoxlama
Motor Qüsuru Diaqnostikası Axın Sxemi
Yüksək motor vibrasiyası Söndürülmə ani test? Ani düşmə ELEKTRİK mənbə təsdiqlədi Dominant tezlik? 2×LF (radial): • Ekssentriklik / hava boşluğu • Boş sarğılar (trenddə) • Boş kabel (+⅓LF lentlər) EM sahəsinin yerdəyişməsi Rotorun eksenel vəziyyətini yoxlayın! Qırılmış rotor çubuqları MCSA ilə təsdiqləyin Tədricən çürümə MEXANİKİ mənbə təsdiqlədi Araşdırın: • Tarazlığın pozulması, uyğunsuzluq • Yastıq qüsurları, yumşaq ayaq Həmişə birləşdirin: Vibrasiya + MCSA + Söndürmə testi + Trend Çözünürlük xatırlatması: 2X-i 2×LF-dən ayırmaq üçün ≤ 0.5 Hz

ElektrikMexaniki2×LF analiziRotor qüsurları Elektrik kəsilməsi sınağı diaqnostik ağacdakı ilk çəngəldir. Elektrik mənşəyi təsdiqləndikdən sonra dominant tezlik və istiqamət diaqnozu daraldır.

8. Cihazlar və Ölçmə Texnikaları

8.1. Vibrasiya Ölçmə Tələbləri

ParametrTələbSəbəb
Spektral qətnamə≤ 0.5 Hz (tercihen 0.125 Hz)2X-i 2×LF-dən ayırın (2 qütblü üçün 2 Hz ara ilə)
Tezlik diapazonu2–1000 Hz (vel.); 10 kHz-ə qədər (akk.)1X, 2×LF üçün aşağı diapazon; yastıqlar üçün yüksək
Kanalər≥ 2 eyni vaxtdaÇarpaz fazalı analiz
Faza ölçülməsi0–360°, ±2°Qüsurun fərqləndirilməsi üçün vacibdir
Zaman dalğa formasıSinxron ortalamaSınıq dəmir barmaqlıqlardan döyülməni aşkar edin
Cari girişCari sıxac uyğundurMCSA diaqnostikası üçün

8.2. Motor Diaqnostikası üçün Balanset-1A

Portativ iki kanallı vibrometr Balanset-1A (VibroMera) mühərrik vibrasiyasının diaqnostikası üçün əsas imkanlar təqdim edir:

Vibrasiya Kanalları2 (eyni vaxtda)
Sürət diapazonu250–90.000 dövr/dəq
Vibrasiya Sürəti RMS0–80 mm/s
Faza Dəqiqliyi0–360°, ±2°
FFT Spektral AnaliziDəstəklənir
Faza SensoruFotoelektrik, daxildir
Enerji təchizatıUSB (7–20 V)
Balancing1 və ya 2 təyyarə yerində

Motor qüsurunun diaqnozu qoyulduqdan və düzəldildikdən sonra, Balanset-1A aşağıdakılar üçün istifadə edilə bilər yerində rotor balanslaşdırması — mühərriki çıxarmadan diaqnostikadan korreksiyaya qədər tam iş axınının tamamlanması.

8.3. Ölçmə üzrə Ən Yaxşı Təcrübələr

  • Üç istiqamət — şaquli, üfüqi və ox istiqamətində — hər bir yastıqda. Ox istiqamətində EM sahəsinin yerdəyişməsi üçün vacibdir
  • Səthləri hazırlayın — etibarlı akselerometr birləşməsi üçün boya və pası təmizləyin
  • Sabit vəziyyət şərtləri — nominal sürət, yük, temperatur
  • İşləmə şərtlərini qeyd edin — hər ölçmə ilə sürət, yük, gərginlik, cərəyan
  • Ardıcıl vaxtlama — trend müqayisələri üçün eyni şərtlər
  • Söndürmə testi elektrik vibrasiyasından şübhələnildikdə — saniyələr çəkir, etibarlı mənbə müəyyənləşdirilməsini təmin edir

9. Normativ istinadlar

  • QOST R ISO 20816-1-2021 — Vibrasiya. Maşın vibrasiyasının ölçülməsi və qiymətləndirilməsi. Hissə 1. Ümumi qaydalar.
  • QOST R ISO 18436-2-2005 — Vəziyyətin monitorinqi. Vibrasiya vəziyyətinin monitorinqi. Hissə 2. Təlim və sertifikatlaşdırma.
  • ISO 20816-1:2016 — Mexaniki vibrasiya. Ölçmə və qiymətləndirmə. Hissə 1: Ümumi qaydalar.
  • ISO 10816-3:2009 — Maşın vibrasiyasının qiymətləndirilməsi. Hissə 3: 15 kVt-dan çox gücə malik sənaye maşınları.
  • IEC 60034-14:2018 — Fırlanan elektrik maşınları. Hissə 14: Mexaniki vibrasiya.
  • IEEE 43-2013 — İzolyasiya müqavimətini sınaqdan keçirmək üçün tövsiyə olunan təcrübə.
  • IEEE 1415-2006 — İnduksiya maşınlarının texniki xidmət sınağı üçün təlimat.
  • NEMA MG 1-2021 — Mühərriklər və generatorlar. Vibrasiya limitləri və sınaqları.
  • ISO 1940-1: 2003 — Rotorlar üçün balans keyfiyyəti tələbləri.

10. Nəticə

Əsas Diaqnostik Prinsiplər

Elektrik mühərrikindəki qüsurlar vibrasiya və cərəyan spektrlərində xarakterik izlər buraxır — lakin bu, yalnız hara baxacağınızı bildiyiniz və düzgün alətlərin düzgün konfiqurasiya edildiyi təqdirdə baş verir.

  1. 2×LF əsas elektromaqnit göstəricisidir. Təchizat tezliyinin tam ikiqatında nəzərə çarpan bir pik, elektromaqnit mənbəyini göstərir. Söndürmə testi təsdiq verir.
  2. İstiqamət vacibdir. Radial 2×LF → hava boşluğu / dolaqlar / təchizatı. Eksenel 2×LF + 1X → elektromaqnit sahəsinin yerdəyişməsi — ən dağıdıcı qüsurlardan biridir.
  3. Yan lentlər hekayəni danışır. ± ⅓×LF → təchizat kabeli problemləri. ± Fp → qırıq rotor çubuqları. Yan zolaq nümunəsi çox vaxt əsas pikdən daha diaqnostikdir.
  4. Spektral qətnamə vacibdir. 50 Hz-də 2 qütblü mühərriklər üçün 2X və 2×LF araları cəmi ~2 Hz-dir. Çözünürlük ≤ 0,5 Hz məcburidir.
  5. Metodları birləşdirin. Vibrasiya + MCSA + MCA + Termoqrafiya. Heç bir vahid metod bütün qüsurları əhatə etmir.
  6. Elektrikçilərlə danışın. Motor təmiri işçiləri spesifik mühərriklər, onların tarixi və təchizatı şərtləri haqqında əvəzolunmaz biliklərə malikdirlər.

Tövsiyə olunan iş axını

1
Vibrasiya Ölçüsü
2
Söndürmə Testi
3
Spektral analiz
4
MCSA (rotor varsa)
5
Düzgün və Balanslı
6
Doğrulama ✓
Motor Diaqnostikası — Tövsiyə olunan İş Axını
1. Vibrasiyanın ölçülməsi 3 istiqamət, bütün yastıqlar, ≤0.5 Hz tezlik. 2. Elektrik söndürmə ani sınağı Elektrik və mexaniki mənbə 3. Spektral analiz 2×LF, 1X, yan zolaqlar, istiqamət 4. MCSA (rotor şübhəsi varsa) Cərəyan sıxacı, LF ± Fp təhlili 5. Düzəlt və tarazlaşdır (Balans-1A) 6. Doğrulama ölçməsi ✓ Balanset-1A əhatə edir: ▸ Addımlar 1, 3 — vibrasiya spektrləri ▸ Addım 5 — sahənin balanslaşdırılması ▸ Addım 6 — yoxlama

Diaqnostik addımlarMCSADoğrulama Bu ardıcıllığı sistematik şəkildə izləyin. Söndürmə testi (addım 2) saniyələr çəkir və elektrik mənbəyini mexaniki ilə etibarlı şəkildə fərqləndirir.

kimi müasir portativ iki kanallı vibrometrlər Balanset-1A sahə mühəndislərinə mühərrik qüsurunun müəyyən edilməsi üçün tələb olunan qətnamə və faza dəqiqliyi ilə spektral vibrasiya analizini aparmağa imkan verir - çarpaz fazalı analiz vasitəsilə qeyri-bərabər hava boşluqlarının aşkarlanmasından tutmuş sonrakı yerində rotor balanslaşdırılmasına qədər.

Mənbələr: sahə vibrasiya diaqnostikası təlim proqramları; GOST R ISO 20816-1-2021; GOST R ISO 18436-2-2005; IEC 60034-14:2018; IEEE 1415-2006; ISO 1940-1:2003; VibroMera texniki sənədləri (Balanset-1A); EPRI mühərrik etibarlılığı tədqiqatları.