स्पेक्ट्रल वाइब्रेशन विश्लेषण

इलेक्ट्रिक मोटर के खराबी: व्यापक स्पेक्ट्रल विश्लेषण

इलेक्ट्रिक मोटर लगभग सभ औद्योगिक बिजली के 45% दुनिया भर में इस्तेमाल करेला। EPRI के अध्ययन के मुताबिक, खराबी एह तरह बंटल बा: ~23% स्टेटर के दोष, ~10% रोटर के दोष, ~41% बेयरिंग के गिरावट, आ ~26% बाहरी कारक. एह में से बहुत खराबी पैटर्न वाइब्रेशन स्पेक्ट्रम में अलग निशान छोड़ेला — कवनो बड़हन खराबी होखे से बहुत पहिले।

ई लेख स्पेक्ट्रल वाइब्रेशन विश्लेषण आ पूरक तकनीक — MCSA, ESA, आ MCA के माध्यम से इलेक्ट्रिक मोटर के दोष पहचानल के बारे में एगो व्यापक गाइड देला।

25 मिनट के पढ़ाई ISO 20816 · IEC 60034 · IEEE 1415 Balanset-1A
~23%
स्टेटर के खराबी
~10%
रोटर के दोष
~41%
बेयरिंग के गिरावट
~26%
बाहरी कारक

1. वाइब्रेशन विश्लेषक खातिर इलेक्ट्रिकल बुनियादी बातें

वाइब्रेशन स्पेक्ट्रम से मोटर के दोष के डायग्नोसिस करे से पहिले, मोटर के वाइब्रेशन के चलावे वाला मुख्य इलेक्ट्रिकल फ्रीक्वेंसी के समझल जरूरी बा।

1.1. लाइन फ्रीक्वेंसी (LF)

AC सप्लाई फ्रीक्वेंसी: 50 Hz यूरोप, एशिया, अफ्रीका, आ रूस के अधिकतर हिस्सा में; 60 Hz उत्तर अमेरिका आ दक्षिण अमेरिका आ एशिया के कुछ हिस्सा में। मोटर के सगरी इलेक्ट्रोमैग्नेटिक बल एह फ्रीक्वेंसी से निकलेला।

1.2. दोगुना लाइन फ्रीक्वेंसी (2×LF)

प्रमुख इलेक्ट्रोमैग्नेटिक बल के फ्रीक्वेंसी AC मोटर में। 50 Hz सिस्टम में, 2×LF = 100 Hz; 60 Hz सिस्टम में, 2×LF = 120 Hz. स्टेटर आ रोटर के बीच चुंबकीय आकर्षण बल हर इलेक्ट्रिकल साइकिल में दू बेर पीक होला, जेकरा से 2×LF हर AC मोटर के मौलिक "इलेक्ट्रिकल वाइब्रेशन" फ्रीक्वेंसी बन जाला।

2×LF = 2 × fलाइन = 100 Hz (50 Hz systems)  |  120 Hz (60 Hz systems)

1.3. सिंक्रोनस स्पीड आ स्लिप

स्टेटर के चुंबकीय क्षेत्र सिंक्रोनस स्पीड पर घूमेला:

Ns = 120 × fलाइन / P   (RPM)

जहाँ P पोल के संख्या हवे। इंडक्शन मोटर के रोटर हमेशा एकरा से थोड़ा धीमे घूमेला। ई अंतर के कहल जाला स्लिप:

s = (Ns − N) / Ns

मानक इंडक्शन मोटर सभ खातिर टिपिकल फुल-लोड स्लिप: 1–5%. 50 Hz पर 2-पोल मोटर खातिर: Ns = 3000 RPM, वास्तविक गति ≈ 2940–2970 RPM.

1.4. पोल पास फ्रीक्वेंसी (Fp)

जेह रेट पर रोटर पोल स्टेटर पोल के "स्लिप पास्ट" करेला। ओकर नतीजा हवे सार्वभौमिक — पोल गिनती से स्वतंत्र:

Fp = 2 × s × fलाइन = 2 × fs  —  पोल गिनती P से स्वतंत्र

50 Hz पर 2% स्लिप वाला मोटर खातिर: Fp = 2 × 0.02 × 50 = 2 Hz. ई फ्रीक्वेंसी टूटल रोटर बार सभ के स्पेक्ट्रम में विशिष्ट साइडबैंड के रूप में देखाला।

1.5. रोटर बार पास फ्रीक्वेंसी

fRBPF = R × frot

जहाँ R रोटर बार सभ के संख्या हवे। जब रोटर बार सभ खराब हो जालें, त ई फ्रीक्वेंसी आ एकर साइडबैंड महत्वपूर्ण हो जालें।

1.6. मुख्य फ्रीक्वेंसी संदर्भ तालिका

चिन्हनामसूत्रउदाहरण (50 Hz, 2-पोल, 2% स्लिप)
LFलाइन फ्रीक्वेंसीfलाइन50 Hz
2×LFलाइन फ्रीक्वेंसी के दुगुना2 × fलाइन100 Hz
fsyncसिंक्रोनस फ्रीक्वेंसी2 × fलाइन / P50 Hz (P=2) | 25 Hz (P=4)
1Xघूर्णन आवृत्ति(1 − s) × fसिंक49 Hz (2940 RPM)
Fpपोल पास फ्रीक्वेंसी2 × s × fलाइन2 Hz
fRBPFरोटर बार पास फ्रीक्वेंसी।R × frot16 × 49 = 784 Hz
महत्वपूर्ण नोट

50 Hz सिस्टम में, 2×LF = 100 Hz आ 2X ≈ 98 Hz (2-पोल मोटर खातिर). ई दुनो पीक खाली 2 Hz के दूरी पर बा. स्पेक्ट्रल रिज़ॉल्यूशन ≤ 0.5 Hz इनके अलग करे खातिर जरूरी बा. इस्तेमाल करीं 4–8 सेकंड भा ओकरा से जादे के रिकॉर्ड लेंथ. 2X के 2×LF मान लेवे से पूरा तरह गलत डायग्नोसिस हो सकेला — यांत्रिक दोष के बिजली के दोष से गड़बड़ाई के. ई नजदीकी खाली 2-पोल मशीन खातिर होला. 4-पोल खातिर: 2X ≈ 49 Hz — जे 2×LF = 100 Hz से बहुत अलग बा.

मोटर के क्रॉस-सेक्शन: मुख्य हिस्सा आ एयर गैप
स्टेटर वाइंडिंग स्लॉट एयर गैप (आमतौर पर 0.25 – 2 मिमी) (महत्वपूर्ण पैरामीटर) रोटर रोटर बार (देखावल गइल: 16) इंड्यूस्ड करंट ले जाला शाफ्ट स्टेटर बोर (लैमिनेटेड कोर) मुख्य फ्रीक्वेंसी ▸ स्टेटर → 2×LF ▸ एयर गैप → 2×LF ± 1X ▸ टूटल बार → 1X ± Fp MCSA: LF ± Fp ▸ बार पास → R × frot ▸ यांत्रिक → 1X, 2X, nX ▸ एक्सियल शिफ्ट → 2×LF ± 1X (एक्स.) 50 Hz पर: 2×LF = 100 Hz ± = साइडबैंड (मॉड्यूलेशन) स्कीमैटिक — स्केल के हिसाब से ना बा. असली स्लॉट/बार के गिनती मोटर के डिज़ाइन पर निर्भर करेला.

स्टेटररोटरवाइंडिंगएयर गैपमैकेनिकलअक्षीय एयर-गैप में कवनो गड़बड़ी से चुंबकीय खिंचाव सीधा बदल जाला, आ ऊ तुरंत कंपन के पैटर्न बदल देला. चिन्ह ± साइडबैंड (मॉड्यूलेशन) के बतावेला.

2. डायग्नोस्टिक तरीका सभ के अवलोकन

कवनो एक्को तकनीक से बिजली मोटर के सगरी दोष ना पकड़ल जा सके. एगो मजबूत डायग्नोस्टिक प्रोग्राम में कई गो एक-दूसरा के पूरक तरीका सामिल होखेला:

बिजली मोटर के डायग्नोस्टिक तरीका
बिजली मोटर 1. कंपन विश्लेषण स्पेक्ट्रा & टाइम वेवफॉर्म 1X, 2X, 2×LF, हार्मोनिक्स ✓ यांत्रिक + कुछ बिजली के दोष ✗ सगरी बिजली के दोष ना पकड़ सके 2. MCSA मोटर करंट सिग्नेचर विश्लेषण — करंट क्लैंप ✓ टूटल रोटर बार, इक्सेंट्रिसिटी ✓ ऑनलाइन, गैर-आक्रामक 3. ESA बिजली सिग्नेचर विश्लेषण वोल्टेज + करंट स्पेक्ट्रा ✓ आपूर्ति के गुणवत्ता, स्टेटर के खराबी ✓ ऑनलाइन, MCC पर 4. MCA मोटर सर्किट एनालिसिस इम्पीडेंस, रेजिस्टेंस ✓ इंसुलेशन, टर्न-टू-टर्न शॉर्ट ✗ केवल ऑफलाइन (मोटर बंद रहला पर) 5. थर्मोग्राफी स्टेटर तापमान + बियरिंग तापमान के निगरानी

कम्पनMCSAESAMCAथर्मोग्राफी कवनो एगो अकेल तरीका से पूरा कवरेज ना मिलेला। संयुक्त डायग्नोस्टिक तरीका अपनावे के जोरदार सलाह दिहल जाला।

2.1. वाइब्रेशन स्पेक्ट्रल एनालिसिस

अधिकतर घूमे वाला उपकरण के डायग्नोस्टिक खातिर ई मुख्य टूल बा। बियरिंग हाउसिंग पर लागल एक्सेलेरोमीटर स्पेक्ट्रा कैप्चर करेला, जवना से मैकेनिकल दोष (अनबैलेंस, मिसअलाइनमेंट, बियरिंग घिसाव) आ कुछ इलेक्ट्रिकल दोष (असमान एयर गैप, ढीला वाइंडिंग) पता चलेला। बाकिर, अकेल वाइब्रेशन एनालिसिस से मोटर के सगरी इलेक्ट्रिकल खराबी के पता ना चल सकेला.

2.2. मोटर करंट सिग्नेचर एनालिसिस (MCSA)

एगो फेज पर लागल करंट क्लैंप से करंट स्पेक्ट्रम कैप्चर होला। टूटल रोटर बार से साइडबैंड पैदा होला LF ± Fp. MCSA ऑनलाइन कइल जाला आ ई पूरा तरह से नॉन-इनवेसिव बा।

2.3. इलेक्ट्रिकल सिग्नेचर एनालिसिस (ESA)

MCC पर वोल्टेज आ करंट दुनो स्पेक्ट्रा के एक्के साथे विश्लेषण करेला। ई आपूर्ति वोल्टेज के असंतुलन, हार्मोनिक विकृति, आ पावर क्वालिटी के समस्या पता लगावेला।

2.4. मोटर सर्किट एनालिसिस (MCA)

एक ऑफलाइन टेस्ट जवन फेज-टू-फेज रेजिस्टेंस, इंडक्टेंस, इम्पीडेंस, आ इंसुलेशन रेजिस्टेंस मापेला। मेंटेनेंस शटडाउन के समय ई बहुते जरूरी बा।

2.5. तापमान निगरानी

स्टेटर वाइंडिंग तापमान आ बियरिंग तापमान के ट्रेंडिंग से ओवरलोड, कूलिंग समस्या, आ इंसुलेशन खराबी के शुरुआती चेतावनी मिलेला।

व्यावहारिक तरीका। एगो व्यापक मोटर डायग्नोस्टिक प्रोग्राम खातिर कम से कम इ चीज मिलावल जाव: (1) वाइब्रेशन स्पेक्ट्रल एनालिसिस, (2) करंट क्लैंप वाला MCSA, आ (3) इलेक्ट्रीशियन आ मोटर रिपेयर करे वाला लोग से नियमित बातचीत — इनकर व्यावहारिक अनुभव से अक्सर अइसन जरूरी जानकारी मिलेला जवन खाली उपकरण से ना मिल सकेला।

3. स्टेटर के दोष

स्टेटर के दोष लगभग सगरी मोटर खराबी के 23–37% खातिर जिम्मेदार बा. स्टेटर ऊ स्थिर हिस्सा हवे जवना में लैमिनेटेड आयरन कोर आ वाइंडिंग होला। दोष से मुख्य रूप से एह पर वाइब्रेशन पैदा होला 2×LF (100 Hz / 120 Hz) आ एकर गुणज पर।

3.1. स्टेटर एक्सेंट्रिसिटी — असमान एयर गैप

रोटर आ स्टेटर के बीच एयर गैप आमतौर पर 0.25–2 mm. 10% के बदलाव से भी मापे लायक इलेक्ट्रोमैग्नेटिक बल के असंतुलन पैदा हो जाला।

कारण

  • नरम गोड़ (Soft Foot) — सबसे आम कारण
  • घिसल भा क्षतिग्रस्त बियरिंग हाउसिंग
  • गलत ढंग से परिवहन भा इंस्टॉलेशन से फ्रेम के विकृति
  • ऑपरेटिंग कंडीशन में थर्मल विकृति
  • खराब निर्माण सहनशीलता (टॉलरेंस)

स्पेक्ट्रल सिग्नेचर

  • आमतौर पर प्रमुख 2×LF रेडियल वेलोसिटी स्पेक्ट्रम में
  • अक्सर एकरा साथे मामूली बढ़ोतरी होखेला 1X आ 2X असंतुलित चुंबकीय खिंचाव (UMP) के कारण
  • स्टैटिक एक्सेंट्रिसिटी: 2×LF हावी रहेला, मॉड्यूलेशन कम होला
  • डायनामिक घटक: साइडबैंड बा 2×LF ± 1X देखाई सकेला
स्पेक्ट्रम: प्रमुख 2×LF + छोट 1X आ 2X बढ़ोतरी (रेडियल दिशा में)

गंभीरता मूल्यांकन

2×LF एम्प्लीट्यूड (वेलोसिटी RMS)आकलन
< 1 mm/sअधिकांश मोटर खातिर सामान्य
1–3 mm/sनिगरानी करीं — सॉफ्ट फुट, बेयरिंग क्लियरेंस चेक करीं
3–6 mm/sचेतावनी — जांच करीं आ सुधार के योजना बनाईं
> 6 mm/sखतरा — तुरंत कारवाई जरूरी बा

नोट: ई सिर्फ उदाहरणात्मक दिशा-निर्देश बाड़े, कवनो औपचारिक मानक ना ह। हमेशा मशीन के अपना बेसलाइन से तुलना करीं।

पुष्टिकरण परीक्षण

पावर-ऑफ परीक्षण (स्नैप टेस्ट): कंपन के निगरानी करत घरी, मोटर के डी-एनर्जाइज करीं। अगर 2×LF पीक तेजी से गिर जाला — कुछ सेकंड के भीतर, यांत्रिक कोस्टडाउन से बहुत तेज — त स्रोत इलेक्ट्रोमैग्नेटिक ह।

जरूरी बात

स्टेटर एक्सेंट्रिसिटी के मिसअलाइनमेंट से न मिलाईं। दुनो बढ़ल 2X पैदा कर सकेला। मुख्य बात: ठीक 100.00 Hz पर 2×LF इलेक्ट्रिकल ह; 2X रोटर स्पीड के फॉलो करेला आ स्पीड बदलला पर शिफ्ट हो जाला। स्पेक्ट्रल रिजोल्यूशन ≤ 0.5 Hz सुनिश्चित करीं।

3.2. ढीला स्टेटर वाइंडिंग

स्टेटर वाइंडिंग हर ऑपरेटिंग चक्र में 2×LF पर इलेक्ट्रोमैग्नेटिक बल के शिकार होला। साल भर में, यांत्रिक फिक्सेशन (एपॉक्सी, वार्निश, वेज) खराब हो सकेला। ढीला वाइंडिंग 2×LF पर बढ़त एम्प्लीट्यूड के साथ कंपन करेला, जवना से फ्रेटिंग के जरिये इंसुलेशन के घिसाव तेज हो जाला।

स्पेक्ट्रल सिग्नेचर

बढ़ल 2×LF — अक्सर समय के साथ बढ़ोतरी (ट्रेंडिंग)
  • मुख्य रूप से रेडियल वाइब्रेशन
  • 2×LF कम स्थिर हो सकेला — हल्का एम्प्लीट्यूड उतार-चढ़ाव
  • गंभीर मामला: 4×LF, 6×LF पर हार्मोनिक्स

परिणाम

ई वाइंडिंग इंसुलेशन खातिर विनाशकारी बा — जवना से तेज गिरावट, अप्रत्याशित ग्राउंड फॉल्ट, आ रिवाइंड के जरूरत वाला पूरा स्टेटर फेल्योर हो सकेला।

3.3. ढीला पावर केबल — फेज असममिति

खराब संपर्क से प्रतिरोध असममिति पैदा होला। मामूली 1% वोल्टेज असममिति से लगभग होला 6–10% करंट असममिति. असंतुलित करंट एगो पिछड़ल-घूमे वाला चुंबकीय क्षेत्र घटक पैदा करेला।

स्पेक्ट्रल सिग्नेचर

बढ़ल 2×LF — फेज असममिति के मुख्य संकेतक
  • असंतुलित चुंबकीय खिंचाव के कारण 2×LF एम्प्लीट्यूड बढ़ जाला
  • कुछ मामला में, ±⅓×LF के पास साइडबैंड (50 Hz सिस्टम में ~16.7 Hz) 2×LF पीक के आसपास
  • करंट स्पेक्ट्रम (MCSA) में: बढ़ल नेगेटिव-सीक्वेंस करंट

व्यावहारिक जांच

  • सभ केबल टर्मिनेशन, बस बार कनेक्शन, कॉन्टैक्टर संपर्क चेक करीं
  • फेज-टू-फेज प्रतिरोध मापीं — एक-दूसरा से 1% के भीतर होखे के चाहीं
  • सभ तीन फेज पर सप्लाई वोल्टेज मापीं — असममिति 1% से जादा ना होखे के चाहीं
  • केबल टर्मिनेशन बॉक्स के IR थर्मोग्राफी

3.4. शॉर्टेड स्टेटर लैमिनेशन

इंटर-लैमिनेशन इंसुलेशन के नुकसान से एडी करंट (eddy currents) प्रवाहित हो सकेला, जेकरा से स्थानीय हॉट स्पॉट बन जाला। वाइब्रेशन स्पेक्ट्रा में हमेशा पता ना चल पावेला — IR थर्मोग्राफी प्राथमिक पहचान विधि हवे। ऑफलाइन: इलेक्ट्रोमैग्नेटिक कोर टेस्ट (EL-CID टेस्ट)।

3.5. इंटर-टर्न शॉर्ट सर्किट

टर्न-टू-टर्न शॉर्ट से स्थानीय सर्कुलेटिंग करंट लूप बन जाला, जेकरा से प्रभावित कॉइल में प्रभावी टर्न कम हो जाला। एकरा से बढ़ल 2×LF, करंट में LF के तीसरा हार्मोनिक बढ़ल, आ फेज करंट असममिति पैदा होला। सबसे बढ़िया पहचान ऑफलाइन MCA सर्ज टेस्ट से होला।

स्टेटर दोष — स्पेक्ट्रल सिग्नेचर सारांश
लीजेंड 2×LF पीक (100 Hz) — इलेक्ट्रिकल 1X / 2X पीक — मैकेनिकल साइडबैंड (मॉड्यूलेशन) A. स्टेटर एक्सेंट्रिसिटी / असमान एयर गैप (§3.1) आयाम 1X 2X 2×LF 49 Hz 98 100 Hz 2 Hz गैप! (≤0.5 Hz रिज़ॉल्यूशन के जरूरत) 2×LF प्रमुख (DOMINANT) रेडियल दिशा पावर-ऑफ पर गायब हो जाला B. ढीला पावर केबल / फेज असममिति (§3.3) आयाम 83 Hz 2×LF 117 Hz −⅓LF +⅓LF ± ⅓×LF साइडबैंड (16.7 Hz) 83 Hz 100 Hz (2×LF) 117 Hz 2×LF बढ़ल फेज रेजिस्टेंस असममिति एकरा से पीछे घूमेवाला (backward-rotating) फील्ड बन जाला जांच: • केबल टर्मिनेशन • फेज-टू-फेज R • IR थर्मोग्राफी

2×LF1X / 2Xसाइडबैंड पावर-ऑफ टेस्ट से इलेक्ट्रोमैग्नेटिक मूल के पुष्टि होला: जदी डी-एनर्जाइजेशन पर 2×LF तेजी से गिर जाला (कोस्टडाउन से बहुत तेज), त स्रोत इलेक्ट्रोमैग्नेटिक हवे।

4. रोटर दोष

रोटर दोष लगभग मोटर फेल्योर के 5–10% खातिर जिम्मेदार होला लेकिन अक्सर एकरा जल्दी पहचानल सबसे मुश्किल होला।

4.1. टूटल रोटर बार आ फटल एंड रिंग

जब कवनो बार टूट जाला, त करंट के पुनर्वितरण से स्थानीय मैग्नेटिक असममिति बन जाला — जे व्यावहारिक रूप से एगो "मैग्नेटिक हैवी स्पॉट" हवे जे स्टेटर फील्ड के सापेक्ष स्लिप फ्रीक्वेंसी पर घूमेला।

कंपन हस्ताक्षर

  • 1X पीक के साथ ± F पर साइडबैंडp। 50 Hz / 2% स्लिप खातिर: साइडबैंड 1X ± 2 Hz पर
  • गंभीर मामिला में: ± 2F पर अतिरिक्त साइडबैंडp, ± 3Fp
  • 2×LF F भी देखावल जा सकेलाp साइडबैंड

MCSA सिग्नेचर

करंट स्पेक्ट्रम: LF ± Fp   (50 ± 2 Hz = 48 Hz आ 52 Hz)

MCSA सेवेरिटी स्केल

साइडबैंड स्तर बनाम LF पीकआकलन
< −54 dBआमतौर पर स्वस्थ रोटर
−54 से −48 dB1–2 टूटल बार के संकेत हो सकेला — रुझान पर निगरानी राखीं
−48 से −40 dBसंभवतः कई टूटल बार — निरीक्षण के योजना बनाईं
> −40 dBगंभीर क्षति — द्वितीयक खराबी के खतरा

महत्वपूर्ण: MCSA खातिर रेटेड स्थिति के लगे स्थिर लोड जरूरी बा। आंशिक लोड पर साइडबैंड आयाम घट जाला।

समय तरंगरूप

टूटल रोटर बार एगो विशिष्ट "बीटिंग" पैटर्न — आयाम पोल पास आवृत्ति पर मॉड्यूलेट होला। स्पेक्ट्रल साइडबैंड प्रमुख होखे से पहिले अक्सर देखाई देला।

टूटल रोटर बार — कंपन आ करंट स्पेक्ट्रल पैटर्न
कंपन स्पेक्ट्रम (वेग, रेडियल दिशा) आयाम −2Fp 1X−Fp 1X 1X+Fp +2Fp ± Fp (पोल पास आवृत्ति) कंपन पैटर्न • 1X = कैरियर (घूर्णन आवृत्ति) • ±Fp साइडबैंड = रोटर असममिति • जेतना जादा साइडबैंड = ओतना जादा बार • समय तरंगरूप में "बीटिंग" उदाहरण: 50 Hz, 2-पोल, 2% स्लिप 1X = 49 Hz, Fp = 2 Hz साइडबैंड: 47 Hz आ 51 Hz करंट स्पेक्ट्रम (MCSA) (क्लैम्प के जरिये मोटर सप्लाई करंट) आयाम (dB) 48 HzLF − Fp 50 HzLF 52 HzLF + Fp ± Fp = ± 2 Hz साइडबैंड MCSA सेवेरिटी स्केल (साइडबैंड आयाम बनाम LF पीक) < −54 dB — स्वस्थ रोटर −54 से −48 dB — 1-2 बार के शंका −48 से −40 dB — संभवतः कई > −40 dB — गंभीर (मरम्मत के योजना बनाईं) रेटेड लोड पर सामान्य नियम

1X±Fp साइडबैंडMCSA साइडबैंड टूटल रोटर बार के सबसे बढ़िया पुष्टि MCSA से होला। कंपन स्पेक्ट्रम खराबी के संकेत देला; MCSA मात्रात्मक गंभीरता आकलन देला।

4.2. रोटर एक्सेंट्रिसिटी (स्थैतिक आ गतिशील)

स्थैतिक विलक्षणता (Static Eccentricity)

शाफ्ट के केंद्ररेखा स्टेटर बोर से हटल बा। बढ़ल 2×LF. करंट में: रोटर स्लॉट हार्मोनिक्स पर fRBPF ± LF.

गतिक विलक्षणता (Dynamic Eccentricity)

रोटर सेंटर स्टेटर बोर सेंटर के चारों ओर ऑर्बिट करेला। उत्पन्न करेला 2×LF साइडबैंड के साथ 1X आ रोटर बार पास फ्रीक्वेंसी बढ़ल। करंट में: साइडबैंड पर LF ± frot.

व्यवहार में, दुनों प्रकार आमतौर पर एक साथ मौजूद रहेला — पैटर्न एगो सुपरपोजिशन होला।

4.3. थर्मल रोटर बो

बड़ मोटर सभ में तापमान ग्रेडिएंट विकसित हो सकेला जवना से अस्थायी बो पैदा होला। उत्पन्न करेला 1X जवन समय के साथ बदलेला स्टार्टअप के बाद — आमतौर पर 15–60 मिनट ले बढ़त, फेर स्थिर होत। बो के विकास के साथ फेज एंगल ड्रिफ्ट करेला। मैकेनिकल अनबैलेंस (जवन स्थिर रहेला) से अलग पहचानल जाला स्टार्टअप के बाद 30–60 मिनट ले 1X एम्प्लीट्यूड आ फेज के मॉनिटर क के।

4.4. इलेक्ट्रोमैग्नेटिक फील्ड डिस्प्लेसमेंट (एक्सियल शिफ्ट)

अगर रोटर बा एक्सियल रूप से डिस्प्लेस्ड स्टेटर के सापेक्ष, त इलेक्ट्रोमैग्नेटिक फील्ड डिस्ट्रीब्यूशन एक्सियल रूप से असममित हो जाला। रोटर एगो ऑसिलेटिंग एक्सियल इलेक्ट्रोमैग्नेटिक फोर्स 2×LF पर.

कारण

  • असेंबली के दौरान भा बेयरिंग बदलला के बाद रोटर के गलत एक्सियल पोजिशनिंग
  • बेयरिंग घिसाव जवना से बहुत ढेर एक्सियल प्ले हो जाला
  • ड्रिवन मशीन से शाफ्ट थ्रस्ट
  • ऑपरेशन के दौरान थर्मल एक्सपैंशन
एक्सियल 2×LF (प्रमुख) & बढ़ल 1X — मुख्य रूप से अक्षीय दिशा
क्रिटिकल डिफेक्ट

ई डिफेक्ट हो सकेला बेयरिंग सभ खातिर अत्यधिक विनाशकारी. 2×LF पर ऑसिलेटिंग एक्सियल फोर्स थ्रस्ट फेस सभ पर साइक्लिक फटीग लोडिंग पैदा करेला। हमेशा मैग्नेटिक सेंटर के पोजिशन मार्क करीं आ बेयरिंग बदलला के दौरान एकर पुष्टि करीं। ई सबसे नुकसानदायक — फिर भी सबसे रोकल जा सकेला वाला — मोटर डिफेक्ट सभ में से एगो बा।

इलेक्ट्रोमैग्नेटिक फील्ड डिस्प्लेसमेंट — एक्सियल रोटर शिफ्ट
सामान्य: रोटर सेंटर्ड स्टेटर लैमिनेशन स्टैक रोटर स्टेटर CL = रोटर CL बराबर बराबर ✓ संतुलित एक्सियल EM फोर्स सभ न्यूनतम एक्सियल वाइब्रेशन मैग्नेटिक सेंटर = नेट एक्सियल फोर्स ≈ 0 डिफेक्ट: रोटर एक्सियल रूप से शिफ्टेड स्टेटर लैमिनेशन स्टैक रोटर स्टेटर CL रोटर CL Δx (एक्सियल शिफ्ट) रोटर बढ़ल स्टेटर से आगे F एक्सियल 2×LF पर ✗ बढ़ल एक्सियल 2×LF & 1X थ्रस्ट बेयरिंग घिसाव के तेज कर सकेला गंभीरता शिफ्ट के परिमाण पर निर्भर करेला कइसे पता लगावल जाय & पुष्टि कइल जाय: ✓ असेंबली के दौरान मैग्नेटिक सेंटर मार्क करीं ✓ बेयरिंग बदलला के बाद पोजिशन के पुष्टि करीं ✓ 2×LF पर एक्सियल vibr. मापीं ✓ पावर-ऑफ टेस्ट: 2×LF तुरंत गायब हो जाला ✓ कोस्ट-डाउन तुलना करीं: इलेक्ट्रिकल बनाम मैकेनिकल ✓ थ्रस्ट बेयरिंग के तापमान जाँच करीं। बाहर करीं (समान लक्षण): • कपलिंग के एंगुलर मिसअलाइनमेंट (एक्सियल 1X & 2X) • एक्सियल स्ट्रक्चरल रेजोनेंस • सॉफ्ट फुट / ढीलापन (एक्सियल घटक) • फ्लो-इंड्यूस्ड एक्सियल लोड (पंप, फैन) • सप्लाई वोल्टेज अनबैलेंस • रेडियल एक्सेंट्रिसिटी (→ 2×LF रेडियल) स्केमेटिक एक्सियल साइड व्यू — स्केल पर नइखे।

एक्सियल EM बलशिफ्ट / ओवरहैंगस्टेटर CLपहिचान पावर-ऑफ पर तुरंते गायब होखे वाला एक्सियल 2×LF मैकेनिकल कारणन से अलग पहचाने के मुख्य कारक बा।

5. बेयरिंग से जुड़ल इलेक्ट्रिकल दोष

5.1. बेयरिंग करंट आ EDM

शाफ्ट आ हाउसिंग के बीच वोल्टेज बेयरिंग से होके करंट प्रवाह करेला। स्रोत: मैग्नेटिक असममिति, VFD कॉमन-मोड वोल्टेज, स्टैटिक चार्ज। बार-बार होखे वाला डिस्चार्ज सूक्ष्म गड्ढा बनावेला (इलेक्ट्रिकल डिस्चार्ज मशीनिंग) जेकरा से होला फ्लूटिंग — रेस पर बराबर दूरी पर बनल नाली।

स्पेक्ट्रल सिग्नेचर

  • बेयरिंग दोष फ्रीक्वेंसी (BPFO, BPFI, BSF) बहुत एकसमान, "साफ" पीक के साथ
  • एक्सेलरेशन स्पेक्ट्रम में बढ़ल हाई-फ्रीक्वेंसी नॉइज़ फ्लोर
  • एडवांस: विशिष्ट "वॉशबोर्ड" आवाज

रोकथाम

  • इंसुलेटेड बेयरिंग (कोटेड रिंग)
  • शाफ्ट ग्राउंडिंग ब्रश (खासकर VFD एप्लीकेशन खातिर)
  • VFD आउटपुट पर कॉमन-मोड फिल्टर
  • नियमित शाफ्ट वोल्टेज मापन — 0.5 V पीक से कम

6. वेरिएबल फ्रीक्वेंसी ड्राइव (VFD) प्रभाव

6.1. फ्रीक्वेंसी शिफ्टिंग

मोटर के सगरी इलेक्ट्रिकल फ्रीक्वेंसी VFD आउटपुट फ्रीक्वेंसी के अनुपात में शिफ्ट होला। अगर VFD 45 Hz पर चलता, त 2×LF 90 Hz हो जाई। अलार्म बैंड होखे के चाहीं स्पीड-एडेप्टिव.

6.2. PWM हार्मोनिक्स

स्विचिंग फ्रीक्वेंसी (2–16 kHz) आ साइडबैंड स्पेक्ट्रा में देखाई देला। एहसे श्रव्य शोर आ बेयरिंग करंट हो सकेला।

6.3. टॉर्शनल एक्साइटेशन

लो-ऑर्डर हार्मोनिक्स (5वां, 7वां, 11वां, 13वां) टॉर्क पल्सेशन बनावेला जे टॉर्शनल नेचुरल फ्रीक्वेंसी के एक्साइट क सकेला।

6.4. रेजोनेंस एक्साइटेशन

जब VFD स्पीड रेंज से गुजरेला, त एक्साइटेशन फ्रीक्वेंसी स्ट्रक्चरल नेचुरल फ्रीक्वेंसी से गुजर सकेला। VFD-चालित उपकरण खातिर क्रिटिकल स्पीड मैप बनावल जाए के चाहीं।

7. डिफरेंशियल डायग्नोस्टिक्स सारांश

दोषप्राथमिक फ्रीक्वेंसीदिशासाइडबैंड / नोट्सपुष्टि
स्टेटर एक्सेंट्रिसिटी2×LFरेडियलमामूली 1X, 2X बढ़ोतरीपावर-ऑफ टेस्ट; सॉफ्ट फुट जाँच
ढीला वाइंडिंग2×LFरेडियलबढ़त रुझान; 4×LF, 6×LFरुझान में; MCA सर्ज टेस्ट
ढीला केबल2×LFरेडियल± ⅓×LF साइडबैंडफेज रेजिस्टेंस; IR थर्मोग्राफी
इंटर-टर्न शॉर्ट2×LFरेडियलकरंट असममिति; तीसरा हार्मोनिकMCA सर्ज टेस्ट; MCSA
शॉर्ट भइल लैमिनेशनछोट 2×LF—मुख्य रूप से थर्मलIR थर्मोग्राफी; EL-CID
टूटल रोटर बार1Xरेडियल± Fp साइडबैंड; बीटिंगMCSA: LF ± Fp dB स्तर
रोटर एक्सेंट्रिसिटी (स्टैटिक)2×LFरेडियलरोटर स्लॉट हार्मोनिक्स ± LFएयर गैप मापन; MCSA
रोटर एक्सेंट्रिसिटी (डायनामिक)1X + 2×LFरेडियलfRBPF साइडबैंडऑर्बिट विश्लेषण; MCSA
थर्मल रोटर बो1X (ड्रिफ्टिंग)रेडियलतापमान के साथ एम्प & फेज में बदलाव।30-60 मिनट स्टार्टअप ट्रेंडिंग
EM फील्ड डिस्प्लेसमेंट2×LF + 1Xअक्षीयमजबूत एक्सियल 2×LFरोटर एक्सियल पोजीशन; पावर-ऑफ टेस्ट
बेयरिंग EDM / फ्लूटिंगBPFO / BPFIरेडियलसमान पीक; उच्च HF शोरशाफ्ट वोल्टेज; विजुअल निरीक्षण
मोटर दोष निदान फ्लोचार्ट
बढ़ल मोटर वाइब्रेशन पावर-ऑफ स्नैप टेस्ट? तुरंत गिरावट इलेक्ट्रिकल स्रोत के पुष्टि भइल प्रमुख फ्रीक्वेंसी? 2×LF (रेडियल): • एक्सेंट्रिसिटी / एयर गैप • ढीला वाइंडिंग (ट्रेंडिंग) • ढीला केबल (+⅓LF बैंड) EM फील्ड डिस्प्लेसमेंट रोटर के एक्सियल पोजीशन जांचीं! टूटल रोटर बार MCSA से पुष्टि करीं धीरे-धीरे क्षय मैकेनिकल स्रोत के पुष्टि भइल जांच करीं: • अनबैलेंस, मिसअलाइनमेंट • बेयरिंग दोष, सॉफ्ट फुट हमेशा संयोजन करीं: वाइब्रेशन + MCSA + पावर-ऑफ टेस्ट + ट्रेंडिंग रिज़ॉल्यूशन याद रखीं: 2X के 2×LF से अलग करे खातिर ≤ 0.5 Hz

इलेक्ट्रिकलमैकेनिकल2×LF विश्लेषणरोटर के दोष पावर-ऑफ स्नैप टेस्ट डायग्नोस्टिक ट्री में पहिला फोर्क ह। एक बेर इलेक्ट्रिकल उत्पत्ति के पुष्टि हो गइला पर, प्रमुख फ्रीक्वेंसी अउर दिशा से निदान संकीर्ण हो जाला।

8. इंस्ट्रूमेंटेशन अउर मापन तकनीक

8.1. कंपन मापन के आवश्यकता

पैरामीटरआवश्यकताकारण
स्पेक्ट्रल रिज़ॉल्यूशन≤ 0.5 Hz (बेहतर 0.125 Hz)2X के 2×LF से अलग कईल (2-पोल खातिर 2 Hz के अंतर)
फ्रीक्वेंसी रेंज2–1000 Hz (वेग); 10 kHz तक (एक्सेलेरेशन)1X, 2×LF खातिर कम रेंज; बेयरिंग खातिर ढेर रेंज
चैनल≥ 2 एक साथक्रॉस-फेज विश्लेषण
फेज मापन0–360°, ±2°दोष के अंतर बतावे खातिर महत्वपूर्ण
टाइम वेवफॉर्मसिंक्रोनस एवरेजिंगटूटल बार सभ से होखे वाला बीटिंग के पता लगावल
करंट इनपुटकरंट क्लैंप के साथ संगतMCSA डायग्नोस्टिक्स खातिर

8.2. मोटर डायग्नोस्टिक्स खातिर Balanset-1A

पोर्टेबल ड्यूल-चैनल वाइब्रोमीटर Balanset-1A (VibroMera) मोटर कंपन डायग्नोस्टिक्स खातिर मुख्य क्षमता देला:

कंपन चैनल2 (एक साथ)
गति सीमा250–90,000 RPM
वाइब्रेशन वेलोसिटी RMS0–80 mm/s
फेज सटीकता0–360°, ±2°
FFT स्पेक्ट्रल विश्लेषणसमर्थित
फेज सेंसरफोटोइलेक्ट्रिक, शामिल बा
पावर सप्लाईUSB (7–20 V)
बैलेंसिंगइन-सीटू 1 भा 2 प्लेन

मोटर के दोष के डायग्नोस कईला आ ठीक कईला के बाद, Balanset-1A के इस्तेमाल कईल जा सकेला इन-सीटू रोटर बैलेंसिंग खातिर — मोटर के हटवले बिना पूरा डायग्नोस्टिक-से-सुधार वर्कफ़्लो पूरा करत।

8.3. मापन खातिर सबसे नीक तरीका

  • तीन दिशा — वर्टिकल, होरिजॉन्टल, आ एक्सियल — हर बेयरिंग पर। एक्सियल EM फील्ड डिस्प्लेसमेंट खातिर महत्वपूर्ण बा
  • सतह तैयार कईल — भरोसेमंद एक्सेलेरोमीटर कपलिंग खातिर पेंट, जंग हटावल
  • स्थिर-अवस्था के स्थिति — नाममात्र गति, लोड, तापमान
  • संचालन के स्थिति रिकॉर्ड कईल — हर मापन के साथ गति, लोड, वोल्टेज, करंट
  • एक जईसन समय — ट्रेंड तुलना खातिर एके जईसन स्थिति
  • पावर-ऑफ परीक्षण जब बिजली से होखे वाला कंपन के शक होखे — कुछ सेकंड लागेला, भरोसेमंद स्रोत पहचान देला

9. मानक संदर्भ

  • GOST R ISO 20816-1-2021 — कंपन। मशीन कंपन के मापन आ मूल्यांकन। भाग 1। सामान्य दिशानिर्देश।
  • GOST R ISO 18436-2-2005 — स्थिति निगरानी। कंपन स्थिति निगरानी। भाग 2। प्रशिक्षण आ प्रमाणीकरण।
  • ISO 20816-1:2016 — यांत्रिक कंपन। मापन आ मूल्यांकन। भाग 1: सामान्य दिशानिर्देश।
  • ISO 10816-3:2009 — मशीन कंपन के मूल्यांकन। भाग 3: औद्योगिक मशीन >15 kW।
  • IEC 60034-14:2018 — घूमे वाला बिजली मशीन। भाग 14: यांत्रिक कंपन।
  • IEEE 43-2013 — इंसुलेशन प्रतिरोध के जांच खातिर अनुशंसित अभ्यास।
  • IEEE 1415-2006 — इंडक्शन मशीनरी के मेंटेनेंस टेस्टिंग खातिर गाइड।
  • NEMA MG 1-2021 — मोटर आ जेनरेटर। वाइब्रेशन के सीमा आ टेस्टिंग।
  • ISO 1940-1:2003 — रोटर सभ खातिर बैलेंस क्वालिटी के जरूरत।

10. निष्कर्ष

मुख्य डायग्नोस्टिक सिद्धांत

इलेक्ट्रिक मोटर के खराबी सभ वाइब्रेशन आ करंट स्पेक्ट्रा में खास पहचान छोड़े ला — बाकिर तब्बे जब रउआ के पता होखे कि कहाँ देखल जाव आ सही टूल सही तरीका से सेट होखे।

  1. 2×LF प्राथमिक इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंडिकेटर हवे। सप्लाई फ्रीक्वेंसी के ठीक दुगुना पर एगो प्रमुख पीक इलेक्ट्रोमैग्नेटिक स्रोत के मजबूत संकेत देला। पावर-ऑफ टेस्ट एकर पुष्टि करेला।
  2. दिशा मायने राखेला। रेडियल 2×LF → एयर गैप / वाइंडिंग / सप्लाई। अक्षीय 2×LF + 1X → इलेक्ट्रोमैग्नेटिक फील्ड डिस्प्लेसमेंट — सबसे विनाशकारी खराबी सभ में से एगो।
  3. साइडबैंड सभ पूरा कहानी बतावेला। ± ⅓×LF → सप्लाई केबल के दिक्कत। ± Fp → टूटल रोटर बार सभ। साइडबैंड पैटर्न अक्सर मुख्य पीक से ढेर डायग्नोस्टिक होला।
  4. स्पेक्ट्रल रिज़ॉल्यूशन बहुत जरूरी हवे। 50 Hz पर 2-पोल मोटर सभ खातिर, 2X आ 2×LF सिर्फ ~2 Hz अलग होला। रिज़ॉल्यूशन ≤ 0.5 Hz जरूरी हवे।
  5. तरीका सभ के मिलावल जाव। वाइब्रेशन + MCSA + MCA + थर्मोग्राफी। कवनो एक्को तरीका सब खराबी के कवर ना करेला।
  6. इलेक्ट्रीशियन लोग से बात करीं। मोटर रिपेयर करे वाला कर्मी लोग के लगे खास मोटर, ओकर इतिहास, आ सप्लाई कंडीशन के बारे में अनमोल जानकारी होला।

सिफारिश कइल वर्कफ़्लो

1
वाइब्रेशन मापन
2
पावर-ऑफ टेस्ट
3
स्पेक्ट्रल विश्लेषण
4
MCSA (अगर रोटर होखे)
5
ठीक करीं & बैलेंस करीं
6
सत्यापन ✓
मोटर डायग्नोस्टिक्स — सिफारिश कइल वर्कफ़्लो
1. वाइब्रेशन मापन 3 दिशा, सभ बेयरिंग, ≤0.5 Hz रिज़ॉल्यूशन। 2. पावर-ऑफ स्नैप टेस्ट इलेक्ट्रिकल बनाम मैकेनिकल स्रोत 3. स्पेक्ट्रल विश्लेषण 2×LF, 1X, साइडबैंड, दिशा 4. MCSA (अगर रोटर के शक होखे) करंट क्लैंप, LF ± Fp विश्लेषण 5. ठीक करीं & बैलेंस करीं (Balanset-1A) 6. सत्यापन मापन ✓ Balanset-1A में शामिल बा: ▸ चरण 1, 3 — वाइब्रेशन स्पेक्ट्रा ▸ चरण 5 — फील्ड बैलेंसिंग ▸ चरण 6 — सत्यापन

डायग्नोस्टिक चरणMCSAसत्यापन ई क्रम के व्यवस्थित तरीका से पालन करीं। पावर-ऑफ टेस्ट (चरण 2) कुछ सेकंड लेला आ इलेक्ट्रिकल बनाम मैकेनिकल स्रोत के भरोसेमंद तरीका से अलग करेला।

आधुनिक पोर्टेबल डुअल-चैनल वाइब्रोमीटर जइसे कि Balanset-1A फील्ड इंजीनियर लोग के ओतना रिज़ॉल्यूशन आ फेज एक्यूरेसी के साथ स्पेक्ट्रल वाइब्रेशन एनालिसिस करे में सक्षम बनावेला जेतना मोटर के खराबी पहचानल खातिर जरूरी होला — असमान एयर गैप के पता लगावे से लेके क्रॉस-फेज विश्लेषण तक, आ ओकरा बाद इन-सीटू रोटर बैलेंसिंग तक।

स्रोत: फील्ड वाइब्रेशन डायग्नोस्टिक्स ट्रेनिंग प्रोग्राम; GOST R ISO 20816-1-2021; GOST R ISO 18436-2-2005; IEC 60034-14:2018; IEEE 1415-2006; ISO 1940-1:2003; VibroMera टेक्निकल डॉक्यूमेंटेशन (Balanset-1A); EPRI मोटर रिलायबिलिटी स्टडी।