Разбиране на честотата на преминаване на моторни пръти
Определение: Какво е честотата на преминаване на моторна щанга?
Честота на преминаване на моторната шина (наричана още честота на преминаване на роторните пръти, честота на роторните слотове или просто честота на преминаване на прътите) е честотата, с която роторните пръти в асинхронен двигател с клетка на катерици преминават покрай статорните слотове или статорните намотки. Тя се изчислява като броя на роторните пръти, умножен по честотата на въртене на ротора (Честота на преминаване на прътите = Брой роторни пръти × Обороти / 60). Тази честота обикновено е в диапазона от 200-2000 Hz, в зависимост от размера и скоростта на двигателя.
Докато обикновено е компонент с ниска амплитуда в двигателя вибрация спектри, повишената честота на преминаване на пръта може да показва ексцентричност между ротора и статора, проблеми с въздушната междина или електромагнитни нередности. Тя е различна от, но свързана с дефекти на роторния прът, които произвеждат странични ленти на честота на хлъзгане, а не на самата честота на преминаване на релсата.
Изчисление
Формула
- RBPF = Nb × N / 60
- Където RBPF = Честота на преминаване на роторния прът (Hz)
- Nb = Брой роторни пръти
- N = Скорост на ротора (обороти в минута)
Типични стойности
Пример за малък мотор
- Брой роторни пръти: 28
- Скорост: 1750 об/мин
- RBPF = 28 × 1750 / 60 = 817 Hz
Пример за голям мотор
- Брой роторни пръти: 56
- Скорост: 3550 об/мин
- RBPF = 56 × 3550 / 60 = 3313 Hz
Намиране на броя на баровете
- Вижте табелата с данни на двигателя или данните на производителя
- Визуално броене (ако роторът е достъпен)
- Идентифицирайте от пика на вибрационния спектър
- Типичен диапазон: 16-80 бара в зависимост от размера на двигателя и полюсите
Физически механизъм
Взаимодействие ротор-статор
Честотата на преминаване на пръта възниква от магнитно взаимодействие:
- Роторните пръти, носещи ток, създават локални смущения в магнитното поле
- Докато роторът се върти, всеки прът преминава последователно през слотовете на статора
- Магнитното съпротивление варира, когато прътите се подравнят със зъбите на статора или преминават между тях.
- Създава малка пулсираща електромагнитна сила
- Честота на пулсациите на силата = скорост на преминаване на роторния прът
Равномерна срещу неравномерна въздушна междина
- Равномерна въздушна междина: Ефектите до голяма степен се неутрализират, ниска амплитуда на RBPF
- Ексцентричен ротор: Асиметрично взаимодействие, повишена амплитуда на RBPF
- Диагностична стойност: Амплитудата на RBPF показва еднородност на въздушната междина
Диагностично значение
Нормално състояние
- RBPF пикът е наличен, но с много ниска амплитуда (< 0,5 мм/с)
- Може да е едва видим над нивото на шума
- Няма странични ленти около RBPF
- Показва равномерна въздушна междина и добра концентричност на ротора и статора
Повишен RBPF показва
Ексцентричност на въздушната междина
- Роторът е извън центъра в отвора на статора
- Амплитудата на RBPF се увеличава
- Може да има странични ленти при ±1× скорост на движение
- Подобно на честота на преминаване на полюса надморска височина
Несъосие на ротора и статора
- Оста на ротора не е успоредна на оста на статора
- Въздушната междина варира по аксиалната дължина
- RBPF и повишени хармоници
Счупени или повредени роторни пръти
- Различен диагностичен модел от самия RBPF
- Създава странични ленти около 1× при разстояние между честотите на плъзгане
- Вижте дефекти на роторния прът за подробности
Разграничение от други честоти
RBPF срещу честоти на лагерите
- РБПФ: Обикновено 200-3000 Hz, зависи от конструкцията на двигателя
- Честоти на лагерите: Обикновено 50-500 Hz за лагери на двигатели
- Разграничение: Изчислете и двете и сравнете с наблюдаваните пикове
- Възможно припокриване: Големите двигатели може да имат припокриващ се честотен диапазон на лагерите на RBPF
RBPF спрямо честотата на слота на статора
- Пропуск на слота на статора: Брой слотове на статора × скорост на работа (рядко значима)
- РБПФ: Брой роторни пръти × скорост на движение (по-често наблюдавано)
- И двамата присъстващи: При някои двигатели и двете може да са видими
Практическо приложение
Кога да се наблюдава RBPF
- Подозирани проблеми с въздушната междина
- След смяна на лагера (проверете правилното центриране на ротора)
- Повишена 2× честота на линията (може да е свързана с ексцентричност)
- Установяване на базови стойности за нови или пренавити двигатели
- Проверка на качеството след ремонт на двигателя
Съображения за измерване
- Изисква адекватен честотен диапазон (Fmax > 2× RBPF)
- Може да са необходими акселерометри, а не сензори за скорост за високи честоти
- Измерване на рамката на двигателя или корпуса на лагера
- Сравнете с базовия модел или подобни двигатели
Връзка с откриването на счупени пръти
Докато самият RBPF показва проблеми с въздушната междина, дефектите на роторния прът създават различна сигнатура:
- Дефекти на роторния прът: Странични ленти около 1× скорост на движение при ±честота на хлъзгане
- Проблеми с RBPF: Повишена амплитуда в самия RBPF (брой тактове × скорост)
- И двете могат да съществуват едновременно: Ексцентричност И счупени пръти са възможни едновременно
- Цялостен анализ: Проверете и двата модела за пълна диагностика на двигателя
Честотата на преминаване на прътите на двигателя, макар и по-рядко наблюдавана от честотите на лагерите или сигнатурите за дефекти на роторните пръти, предоставя ценна диагностична информация за равномерността на въздушната междина и концентричността на ротора и статора. Разбирането на изчисляването и разпознаването на RBPF във вибрационните спектри допълва диагностичната картина за оценка на състоянието на асинхронния двигател.