Besplatan inženjerski alat #039
Kalkulator Frekvencije Električnog Defekta Motora
Izračunajte sinhironu brzinu, klizanje, 2× mrežnu frekvenciju, frekvenciju prolaza pola, frekvenciju prolaza štapova rotora i dijagnostičke bočne frekvencije za analizu elektromotora.
Rezultati
Sinhrona brzina
Sinhrone brzine asinkronog motora na naizmjeničnu struju ovise o frekvenciji napajanja i broju polova:
Klizanje
Klizanje je razlika između sinhrone i stvarne brzine rotora, izražena kao razlomak ili postotak:
Tipično klizanje pri punom opterećenju za standardne asinkrone motore je 1–5%.
Frekvencija klizanja
2× Frekvencija napajanja
Ova frekvencija (100 Hz pri napajanju od 50 Hz, 120 Hz pri napajanju od 60 Hz) je uvijek prisutna u vibracijama motora zbog izmjeničnog magnetskog polja. Povišena 2× frekvencija napajanja ukazuje na električne greške: neujednačene faze, ekscentričnost magnetskog raspora ili kvarove namotaja statora.
Frekvencija prolaska pola
Frekvencija prolaska polova je ključni pokazatelj za analizu prekidnutih štapova rotora. Bočne pruge na frekvenciji prolaska polova oko 1× frekvencije napajanja u spektrama struje (MCSA) su klasični potpisnici kvara štapova rotora.
Frekvencija prolaska štapova rotora
Praktični primjer
Zadano: fmreža = 50 Hz, Polovi = 4, N = 1475 RPM
Ns = 120 × 50 / 4 = 1500 o/min
s = (1500 − 1475) / 1500 = 1.67%
fklizanje = 0,0167 × 50 = 0,833 Hz
2× mreža = 2 × 50 = 100 Hz
Frekvencija prolaska polova = 2 × s × fmreža = 2 × 0.0167 × 50 = 1,67 Hz
⚠️ Napomena: Brzina motora se mijenja s opterećenjem. Osigurajte da koristite stvarnu mjerenu brzinu u radnim uvjetima, ne nazivnu brzinu. Tahometar ili mjerenje strobe daje najprecizniji rezultat za proračune ovisne o klizanju.
2× line frequency (2FL) is 100 Hz for 50 Hz systems and 120 Hz for 60 Hz systems. It is the vibration frequency generated by the alternating magnetic attraction in the motor air gap (the magnetic field reverses twice per cycle, creating a force at 2× the supply frequency).
It is always present in motor vibration at some level. Elevated 2FL can indicate:
- Stator eccentricity (uneven air gap)
- Shorted stator laminations
- Unbalanced supply voltage or phase problems
- Loose stator iron
Broken rotor bars produce characteristic patterns in both vibration and current spectra:
- Current spectrum (MCSA): Sidebands at fline ± n × fpole pass around the supply frequency peak
- Vibration: Rotor bar pass frequency with sidebands at 2× line frequency
- Amplitude modulation: The 1× vibration amplitude varies at pole pass frequency rate
- Speed variation: Slight cyclic speed fluctuation at pole pass frequency
The severity is judged by the amplitude difference (dB) between the line frequency peak and the pole-pass sidebands in the current spectrum.
Both electrical and mechanical unbalance produce vibration at or near 1× shaft speed. The key tests:
- Power-off test: Turn off power and observe. If vibration drops instantly at disconnect, it's electrical. If it coasts down with speed, it's mechanical.
- Frequency precision: Electrical unbalance peaks appear at exact line frequency or 2× line. Mechanical unbalance appears at shaft running speed.
- Sidebands: Electrical problems show sidebands at slip frequency or pole pass frequency around line frequency harmonics.
Slip frequency is the electrical frequency corresponding to the difference between synchronous and actual rotor speed:
fslip = s × fline
where s = (Ns − N) / Ns
Slip is essential for torque production in induction motors — without slip, no current is induced in the rotor. Typical full-load slip values:
- Large motors (>100 kW): 1–2%
- Medium motors (10–100 kW): 2–4%
- Small motors (<10 kW): 3–5%
Systematic approach to identifying fault origin:
- Step 1 — Power-off test: Instantly disappearing vibration = electrical source
- Step 2 — Frequency analysis: Peaks at exact multiples of line frequency = electrical; peaks at shaft speed multiples = mechanical
- Step 3 — Sideband analysis: Slip-related sidebands = rotor electrical fault; bearing frequencies = mechanical
- Step 4 — Current analysis: Use MCSA to identify rotor bar, eccentricity, or stator faults independently of vibration
- Step 5 — Phase analysis: Electrical 2× line is typically in-phase across all measurements; mechanical unbalance shows phase shift between positions
Procedure opisane na ovoj stranici razvio je i terenski testirao tim Vibromera koristeći Balanset-1A, prenosivi dvokanalni balanser i analizator vibracija za balansiranje rotora na licu mjesta.
Stručni instrumenti za analizu vibracija za dijagnostiku motora, polje balansiranja i praćenje stanja. Koriste se u 50+ zemalja.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko je inženjer analize vibracija te osnivač i izvršni direktor kompanije Vibromera. Više od 15 godina balansira rotacionu opremu na terenu, a ne na ispitnom stolu: malčere, industrijske ventilatore, drobilice, centrifuge, vratila i vretena. Upravo je iz tog rada nastala serija instrumenata Balanset — osmišljeni su kao alat koji stručnjak može ponijeti do mašine i njime raditi sam, na licu mjesta, a ne kao laboratorijska oprema. Vibromera je osnovana 2017. godine, a od 2023. sjedište joj je u Portu u Portugalu. Ovdje se odvijaju razvoj, sklapanje i podrška za liniju Balanset. Vodeći instrument je Balanset-1A, prijenosni analizator za balansiranje u jednoj i dvije ravni te za vibracijsku dijagnostiku. Nikolai lično učestvuje u podršci korisnicima, u rješavanju složenih slučajeva balansiranja i u razvoju softvera. Radi s korisnicima širom svijeta, na bilo kojem jeziku.
