কম্পন বিশ্লেষণ দিয়ে এসি মোটরে বৈদ্যুতিক ত্রুটি নির্ণয় করা
বৈদ্যুতিক ত্রুটি AC ইন্ডাকশন মোটরগুলিতে ম্যাগনেটিক সার্কিটে ত্রুটি রয়েছে — স্টেটর, রটর, বা তাদের মধ্যে বায়ু ফাঁক — যা কম্পন দ্বারা নিজেদের প্রকাশ করে। যদিও কম্পন বিশ্লেষণ প্রায়শই যান্ত্রিক সমস্যাগুলির সাথে যুক্ত থাকে যেমন অসাম্য এবং বেয়ারিং ত্রুটি, এটি বৈদ্যুতিক সমস্যা খুঁজে পাওয়ার একটি শক্তিশালী উপায়ও। বৈদ্যুতিক ত্রুটিগুলি পালসেটিং ম্যাগনেটিক ফোর্স তৈরি করে যা স্টেটর এবং রটরকে কম্পিত করে; এই কম্পনগুলি মোটর ফ্রেমের মাধ্যমে ভ্রমণ করে এবং সহজেই একটি অ্যাক্সিলারোমিটারদ্বারা গৃহীত হয়। শিল্পটি সাপ্লাই ফ্রিকোয়েন্সি এবং মোটরের পোল সংখ্যার সাথে সম্পর্কিত প্যাটার্নগুলি স্বীকার করার মধ্যে নিহিত।
1. পরিচিতি: কম্পন উৎস হিসেবে বৈদ্যুতিক ত্রুটি
বৈদ্যুতিক ত্রুটিগুলি নির্ণয় করার চাবিকাঠি হল বৈদ্যুতিক লাইন ফ্রিকোয়েন্সি — 50 Hz বা 60 Hz অঞ্চল অনুযায়ী — এবং মোটরে পোল সংখ্যার সাথে সম্পর্কিত নির্দিষ্ট পিকগুলি খোঁজা। কারণ এই ফোর্সগুলি বিশুদ্ধভাবে যান্ত্রিক নয় বরং ম্যাগনেটিক, দুটি সূত্র তাদেরকে সাধারণ যান্ত্রিক ত্রুটিগুলি থেকে আলাদা করে: তাদের ফ্রিকোয়েন্সিগুলি শ্যাফ্ট গতির পরিবর্তে সাপ্লাইয়ের সাথে লক হয়, এবং তাদের অনেকগুলি মোটর লোডের সাথে পরিবর্তিত হয়। ক্লাসিক ডায়াগনস্টিক টেস্ট হল বর্ণনা পর্যবেক্ষণ করার সময় লোড ড্রপ করা; একটি পিক যা লোড অপসারণ করা হলে ভেঙে পড়ে তা প্রায় নিশ্চিতভাবে বৈদ্যুতিক উত্স থেকে আসে। একটি স্পষ্ট বোঝাপড়া বৈদ্যুতিক ফ্রিকোয়েন্সি এবং মোটরের স্লিপ নিম্নলিখিত প্রতিটি ডায়াগনোসিসকে সমর্থন করে।
2. স্টেটর ত্রুটি
Stator সমস্যা — loose iron, coil looseness, বা shorted lamination — stator-কে eccentric বা distorted করতে পারে, ফলে bore-এর চারপাশে uneven magnetic field তৈরি হয়। এর ফল সাধারণত line frequency-এর দ্বিগুণে pulsating magnetic force।
- কম্পন স্বাক্ষর: সবচেয়ে সাধারণ সূচক হলো একটি উঁচু peak at লাইন ফ্রিকোয়েন্সির 2× গুণ (2×FL)। 60 Hz motor-এর জন্য এটি 120 Hz (7200 CPM); 50 Hz motor-এর জন্য 100 Hz (6000 CPM)। মনে রাখবেন, একটি 2×FL peak stator fault-এর জন্য অনন্য নয় — supply-voltage imbalance, air-gap eccentricity এবং frame resonance-ও এটি বাড়াতে পারে।
- বৈশিষ্ট্যসমূহ: 2×FL peak সাধারণত rotor-bar signature-এর তুলনায় বেশি স্থির এবং কম load-sensitive হয়, তবে এটি সবসময় অপরিবর্তিত থাকবে এমন নয় — phase-current check এবং loaded ও unloaded spectrum তুলনা করে diagnosis নিশ্চিত করুন। কম্পন প্রায়ই stator mounting foot-এর দিকে সর্বাধিক হয়, যেখানে frame pulsating pull-এর বিরুদ্ধে সবচেয়ে stiff থাকে। স্টেটর ত্রুটি সহজেই যান্ত্রিক ঢিলা হওয়া চলমান গতির 2× তে সহজে ভুল বোঝা যেতে পারে, তাই লোড টেস্ট এবং একটি সুনির্দিষ্ট ফ্রিকোয়েন্সি পাঠা গুরুত্বপূর্ণ।
3. রোটর ত্রুটি (ভাঙা রোটর বার)
ভাঙা বা ফেটে যাওয়া রটর বার হল AC ইন্ডাকশন মোটরগুলিতে একটি সাধারণ ব্যর্থতা। যখন একটি বার ভাঙে তখন এটি রটর কেজে বর্তমান প্রবাহ বাধা দেয়, স্থানীয় গরমীয়তা এবং একটি পালসেটিং টর্ক উৎপাদন করে যা চলমান-গতির কম্পনকে মডিউলেট করে।
- কম্পন স্বাক্ষর: এর ক্লাসিক লক্ষণ ভাঙা রোটর বার হল পোল পাস ফ্রিকোয়েন্সি (FP) সাইডব্যান্ড পিকটিকে ঘিরে থাকা চলমান গতি (1×) এবং এর হারমোনিক্স.
- পোল পাস ফ্রিকোয়েন্সি (FP): যে হারে রটর ঘোরানো ম্যাগনেটিক ফিল্ডের অতীত স্লিপ করে, হিসাব করা হয় যেমন FP = পোল সংখ্যা × স্লিপ ফ্রিকোয়েন্সি, যেখানে স্লিপ ফ্রিকোয়েন্সি হল ফিল্ডের সিঙ্ক্রোনাস গতি এবং প্রকৃত শ্যাফ্ট গতির মধ্যে পার্থক্য।
- বৈশিষ্ট্যসমূহ: একটি 1× পিক খুঁজুন যা দুটি স্পষ্ট সাইডব্যান্ড দ্বারা সীমান্ত করা হয়, একটি (1× + FP) এ এবং একটি (1× − FP) এ। ক্ষতি হয়ে গেলে, 2× এবং 3× হারমোনিক্সের চারপাশে সাইডব্যান্ডগুলি উপস্থিত হয়। স্টেটর ত্রুটিগুলির বিপরীতে, এই স্বাক্ষর অত্যন্ত লোড-সংবেদনশীল — সাইডব্যান্ডগুলি লোড বৃদ্ধির সাথে বৃদ্ধি পায় এবং কোন লোড নেই এমন অবস্থায় সম্পূর্ণরূপে অদৃশ্য হতে পারে।
4. উদ্বায়ী বায়ু ফাঁক
The এয়ার গ্যাপ হল রটর এবং স্টেটরের মধ্যে ছোট ফাঁক। যদি এটি বোর জুড়ে একই না হয়, ফলাফল হল একটি অসন্তুলিত চৌম্বকীয় টান যা রটরকে কম্পিত করতে বাধ্য করে।
- স্ট্যাটিক এক্সেন্ট্রিসিটি: রটর তার বিয়ারিংগুলিতে কেন্দ্রে ঘোরে, কিন্তু স্টেটর কোর গোল নয়, তাই ফাঁকের সবচেয়ে সংকীর্ণ বিন্দু স্থানে সংশোধিত।
- গতিশীল উদ্বায়নতা: রোটর নিজেই গোলাকার নয় বা কেন্দ্রীয় নয়, তাই ফাঁকের সবচেয়ে সংকীর্ণ বিন্দু রোটরের সাথে ঘোরে — এমন একটি অবস্থা যা ঘনিষ্ঠভাবে যুক্ত রোটর বিকেন্দ্রতা.
- কম্পন স্বাক্ষর: static eccentricity সাধারণত 2×F-এ একটি স্থির peak বাড়ায়L, কারণ ন্যারো-গ্যাপ পয়েন্টটি নড়ে না। রোটর ঘোরার সময় ডাইনামিক একসেন্ট্রিসিটি গ্যাপকে মডিউলেট করে, যার ফলে 1× রানিং স্পিড এবং পোল-পাস-ফ্রিকোয়েন্সি সাইডব্যান্ডে কম্পন সৃষ্টি হয় — 2×FL ± FP এবং running-speed harmonic-এর চারপাশে। বাস্তবে এই দুইটি প্রায়ই একসাথে থাকে, ফলে একটি জটিল combined pattern তৈরি হয়।
5. নিশ্চিতকরণ এবং সেরা অনুশীলন
বৈদ্যুতিক ত্রুটিগুলি স্পেকট্রামে চলমান-গতির উপাদানগুলির কাছাকাছি থাকে, তাই তাদের আলাদা করার জন্য শৃঙ্খলাবদ্ধ পরিমাপ অপরিহার্য।
- উচ্চ-রেজোলিউশন স্পেকট্রাম: বৈদ্যুতিক ত্রুটি নির্ণয় করতে উচ্চ-রেজোলিউশন প্রয়োজন FFT বর্ণালী চলমান-গতির হারমোনিক্সকে লাইন-ফ্রিকোয়েন্সি হারমোনিক্স এবং তাদের ঘনিষ্ঠভাবে ব্যবধানযুক্ত সাইডব্যান্ড থেকে আলাদা করার জন্য যথেষ্ট লাইন সহ। একটি জুম FFT স্লিপ-ফ্রিকোয়েন্সি সাইডব্যান্ডগুলি পরিষ্কারভাবে সমাধান করার একমাত্র উপায়।
- লোড গুরুত্বপূর্ণ: রোটর-বার সমস্যাগুলির জন্য মোটরটি উল্লেখযোগ্য লোডের অধীনে চলতে হবে — সাধারণত 75% এর উপরে — ত্রুটি দেখানোর জন্য। লোড পরিবর্তন করার সময় শিখর দেখা বৈদ্যুতিক এবং যান্ত্রিক উৎসগুলির মধ্যে সবচেয়ে নির্ভরযোগ্য ক্ষেত্র বিভাজক।
- এটি মাঠে ক্যাপচার করুন: একটি পোর্টেবল দুই-চ্যানেল বিশ্লেষক যেমন Balanset-1A মোটরে স্পেকট্রাম এবং সিঙ্ক্রোনাইজড চলমান গতি রেকর্ড করে, এটি একটি 2×F ফ্ল্যাগ করা সহজ করে তোলেL স্টেটর শিখর বা লোড-নির্ভর পোল-পাস সাইডব্যান্ড একটি টেয়ারডাউনে প্রতিশ্রুতি দেওয়ার আগে — এবং, যেখানে প্রকৃত অপরাধী যান্ত্রিক অসন্তুলন হতে পরিণত হয়েছে, রোটর ভারসাম্য করুন একই পরিদর্শনে।
- অন্যান্য প্রযুক্তি দিয়ে নিশ্চিত করুন: রোগ নির্ণয় মোটর বর্তমান স্বাক্ষর বিশ্লেষণ (MCSA) বা দিয়ে সত্যায়িত করা যেতে পারে অবলোহিত থার্মোগ্রাফি, যা ভাঙা বারগুলি বা শর্টেড ল্যামিনেশনের কারণে স্থানীয়কৃত তাপকে প্রকাশ করে। বৃহত্তর পরিবারের বিরুদ্ধে ক্রস-চেকিং মোটর ত্রুটি একটি বৈদ্যুতিক ত্রুটিকে একটি যান্ত্রিক ত্রুটির সাথে বিভ্রান্ত করা এড়ায়।
