Разбиране на честотата на преминаване на моторни пръти
Честота на преминаване на моторната шина — наричана още честота на преминаване на роторните ламели, честота на роторните канали или просто честота на преминаване — е честотата, с която роторните ламели на асинхронен електродвигател с късозатворен ротор преминават покрай каналите и намотките на статора. Тя се равнява на броя на роторните ламели, умножен по честотата на въртене на ротора, поради което е значително по-висока от работната скорост — обикновено между 200 и 2000 Hz, в зависимост от размера и скоростта на електродвигателя. При изправен двигател това е тиха линия с ниска амплитуда в вибрационен спектър, но когато се издигне, сочи към ексцентричност между ротора и статора, въздушна междина проблеми или други електромагнитни аномалии. Тя е тясно свързана с, но се различава от, дефекти на роторния прът — счупените решетки се забелязват с странични ленти spaced at the честота на приплъзване с около 1×, а не чрез повишаване на самата граница за преминаване на прага.
1. Изчисляване на честотата на преминаване на преградата
The formula
RBPF = Nb × N / 60, където RBPF е честотата на преминаване на роторните пръти в херци, Nb е броят на лостовете на ротора, а N е скоростта на ротора в об./мин.
Структурата на формулата е същата като тази, която стои в основата на всяка честота, изчислена въз основа на броя на зъбите или лопатките, като например честота на зацепване на зъбното колело или честота на преминаване на лопатката: пребройте повтарящите се елементи и ги умножете по честотата, с която се появяват. Тъй като броят на тактовете обикновено е голям, резултатът попада в областта на високите честоти на спектъра.
Решени примери
Small motor: 28 роторни пръта при 1750 об./мин. дават RBPF = 28 × 1750 / 60 = 817 Hz.
Голям двигател: 56 роторни пръта при 3550 об./мин. дават RBPF = 56 × 3550 / 60 = 3313 Hz.
Обърнете внимание, че кривата на пропускане на по-голямата машина се издига над 3 kHz — полезно напомняне, че измервателната верига трябва да достигне толкова високи честоти, за да я засече. Ако искате бързо да превърнете работната скорост и номерата на сериите в честоти, калкулатор за хармонични честоти извършва аритметичните операции.
Определяне на броя на баровете
- Проверете табелката на двигателя или техническата спецификация на производителя.
- Пребройте ги на око, ако имате достъп до ротора по време на ремонта.
- Извършете обратно изчисление, като се вземе за отправна точка ясно различим пик в спектъра на вибрациите.
- Очаквайте около 16 до 80 бара, в зависимост от размера на двигателя и броя на полюсите.
2. Физичният механизъм
Взаимодействие между ротора и статора
Честотата на предаване на данните се дължи на магнитно взаимодействие, а не на механичен контакт:
- Прътите на ротора провеждат индуциран ток и създават локални нарушения в магнитното поле.
- Докато роторът се върти, всяка ламела преминава последователно покрай прорезите на статора.
- Магнитното съпротивление се увеличава и намалява, когато прътите се подреждат успоредно със зъбите на статора, а след това преминават между тях.
- Това поражда малка пулсираща електромагнитна сила върху конструкцията.
- Честотата на пулсациите е равна на честотата, с която се сменят тактовете — честотата на смяна на тактовете.
Равномерен срещу неравномерен въздушен слой
- Равномерен въздушен слой: силовите въздействия от прътите от противоположните страни на ротора до голяма степен се неутрализират, което води до ниска амплитуда на RBPF.
- Ексцентричен ротор: взаимодействието става асиметрично, компенсацията се нарушава и амплитудата на RBPF се увеличава.
- Диагностична стойност: Следователно височината на линията на RBPF е пряк показател за това колко равномерна е въздушната междина.
3. Диагностично значение
Нормално състояние
- Наблюдава се пик на RBPF, но той е много малък — често под 0,5 мм/с.
- Възможно е да се забелязва едва-едва над фоновия шум.
- Няма странични ленти от двете му страни.
- Тази характеристика потвърждава наличието на равномерен въздушен зазор и добра концентричност между ротора и статора.
Какво ви показва повишеното ниво на RBPF
Ексцентричност на въздушната междина. Роторът е разположен нецентрирано в отвора на статора, амплитудата на RBPF се увеличава и могат да се появят странични ленти при ±1× работната скорост. Тази картина съответства на начина, по който честота на преминаване на полюса извира от същия разлом.
Несъосност между ротора и статора. Когато оста на ротора не е успоредна на оста на статора, въздушната междина варира по дължината на двигателя, което води до повишаване както на RBPF, така и на неговите хармоници.
Счупени или повредени лостове на ротора. Това е съвсем различен характер: прекъснатите ленти образуват странични ленти около 1× при разстояние, равно на честотата на пропускане, вместо да повдигат линията на лентовия филтър. Виж счупени роторни пръти и дефекти на роторния прът за пълната диагностична информация.
4. Отличаване на честотата на Бар Пас от другите честоти
RBPF спрямо честотите на лагерите
- РБПФ: обикновено 200–3000 Hz, определено от конструкцията на двигателя.
- Честоти на лагерите: обикновено 50–500 Hz за лагерите на двигателя.
- Как да се различи: изчислете и двете и ги сравнете с наблюдаваните пикове.
- Обърнете внимание на припокриването: при големите двигатели RBPF може да попадне в същия диапазон като честоти на дефектите в лагерите, затова проверете източника, преди да предприемете действие.
RBPF спрямо честотата на слотовете на статора
- Проход на канала на статора: брой слотове на статора × работна скорост — рядко има значение.
- РБПФ: брой роторни лостове × работна скорост — по-често срещано.
- Both present: При някои двигатели ще видите и двете, а за да ги разграничите, трябва да знаете броя на зъбите и бройката на каналите.
5. Практическо приложение
Кога да се извършва мониторинг на RBPF
- Когато има подозрение за проблем с въздушната междина.
- След подмяна на лагера, за да се провери дали роторът е правилно центриран.
- Когато честотата на линията се увеличи двойно, което може да бъде съпроводено с ексцентричност.
- При създаването на базова линия за нов или пренавит електродвигател.
- Като проверка на качеството след ремонт на двигателя.
Съображения, свързани с измерването
- Честотният обхват на анализатора трябва да надвишава поне двойно RBPF (Fмакс > 2 × RBPF), за да го улови без псевдонимизиране.
- Един акселерометър обикновено е необходимо, а не сензор за скорост, тъй като честотите са високи.
- Измерете върху корпуса на двигателя или корпуса на лагера.
- Винаги сравнявайте с базови показатели или с подобни изправни двигатели.
6. Ролята на Bar Pass в диагностиката на двигателя
Това помага за ясното разграничаване на двата вида характеристики на ротора на двигателя. Линията на преминаване на пръчките показва геометрията на въздушната междина, а прекъснатите пръчки – електрическата цялост на клетката. На практика и двете могат да се наблюдават едновременно, затова е необходимо задълбочено електрическа повреда проверки за оценка за всеки:
- Дефекти на роторната пръчка: странични ленти с честота около 1× скоростта на движение при разстояние между честотите, равно на честотата на плъзгане.
- RBPF issues: повишена амплитуда точно на линията на пропускане на баровете (барове × скорост).
- Те могат да съжителстват: Ексцентричността и счупените решетки не се изключват взаимно.
- Цялостна диагностика: разгледайте и двата модела, за да си съставите цялостна представа.
Този вид високочестотна електромагнитна диагностика представлява едната половина от оценката на състоянието на асинхронния електродвигател; другата половина е нискочестотният механичен свят на дисбаланс и несъответствие. Преносим двуканален уред като Балансет-1а обхваща тази механична страна, като измерва амплитудата и фазата при 1×, необходими за балансиране на ротора в неговите лагери и за проверка на резултата — естествено допълнение към описаните тук спектрални проверки на двигателя.
Честотата на преминаване на магнитния поток през ротора, макар и да се следи по-рядко в сравнение с честотите на лагерите или сигналите за счупени ламели, притежава истинска диагностична стойност по отношение на равномерността на въздушната междина и концентричността на ротора и статора. Умението да се изчислява и разпознава в спектра допълва диагностичната картина при оценката на състоянието на асинхронните електродвигатели с късозатворен ротор.
