Razumijevanje Motor Bar Pass Frequency
Motor bar pass frequency — poznata i kao rotor bar pass frequency, rotor slot frequency ili jednostavno bar pass — je frekvencija pri kojoj rotorske šipke asinkronog motora sa kavezom prolaze pokraj statorskih utora i namotaja. Jednaka je broju rotorskih šipki pomnoženom sa frekvencijom rotacije rotora, što je znatno iznad radne brzine, obično između 200 i 2000 Hz zavisno od veličine motora i brzine. U zdravom motoru je to tiha linija male amplitude u spektar vibracija, ali kada se podigne, to ukazuje na eccentricity između rotora i statora, air-gap problema ili drugih elektromagnetnih neregularnosti. Usko je povezano sa, ali se razlikuje od, greške rotorske šipke — slomljene šipke se najavljuju sa sidebands spaced at the pole-pass frequency (number of poles × the slip frequency) around 1×, not by raising the bar-pass line itself.
1. Izračunavanje frekvencije prolaska šipke
The formula
RBPF = Nb × N / 60, gdje je RBPF frekvencija prolaska rotor šipke u Hz, Nb je broj rotor šipki, a N je brzina rotora u RPM.
Struktura formule je ista kao kod bilo koje frekvencije brojanja zuba ili lopatica, kao što je frekvencija zahvata zubaca ili frekvencija prolaska lopatice: prebrojite ponavljajuće karakteristike, pomnožite s frekvencijom njihove pojave. Kako je broj šipki obično veliki broj, rezultat pada u visokofrekventnu regiju spektra.
Radni primjeri
Small motor: 28 rotor bars at 1750 RPM gives RBPF = 28 × 1750 / 60 = 817 Hz.
Large motor: 56 rotor bars at 3550 RPM gives RBPF = 56 × 3550 / 60 = 3313 Hz.
Primijetite da linija prolaska šipke većeg motora prelazi 3 kHz — korisno podsjećanje da lanac mjerenja mora dosegnuti tu frekvenciju da bi je vidio. Ako želite brzo prevesti brzinu vrtnje i redne brojeve u frekvencije, kalkulator harmonijske frekvencije rukuje aritmetikom.
Pronalaženje broja šipki
- Pogledajte tipsku ploču motora ili podatkovni list proizvođača.
- Prebrojite ih vizualno ako je rotor dostupan tijekom popravke.
- Povratno izračunajte na osnovu jasno identificiranog vrha u spektru vibracija.
- Očekujte otprilike 16 do 80 šipki, ovisno o veličini motora i broju polova.
2. Fizički mehanizam
Međusobna interakcija rotora i statora
Frekvencija prolaska šipke nastaje od magnetne interakcije, a ne od mehaničkog kontakta:
- Rotor šipke nose inducirane struje i stvaraju lokalne poremećaje u magnetnom polju.
- Kako se rotor okreće, svaka šipka prolazi pored proreza statora jedan za drugim.
- Magnetska reluktancija se povećava i smanjuje kako se šipke poravnjavaju sa, a zatim prolaze između, zubaca statora.
- To stvara malu pulsirajuću elektromagnetsku silu na konstrukciju.
- Brzina pulsacije jednaka je brzini prolaska šipki — frekvenciji prolaska šipki.
Ujednačeni nasuprot neujednačeni procjep zraka
- Ujednačeni procjep zraka: doprinosi sile od šipki na suprotnim stranama rotora u velikoj mjeri se poništavaju, ostavljajući nisku amplitudu RBPF-a.
- Ekscentrični rotor: interakcija postaje asimetrična, poništavanje se prekida, i amplituda RBPF-a se povećava.
- Dijagnostička vrijednost: visina linije RBPF-a je stoga direktan pokazatelj koliko je ujednačen procjep zraka.
3. Dijagnostička značajnost
Normalno stanje
- Vrhunac RBPF-a je prisutan ali vrlo mali — često ispod 0,5 mm/s.
- Može biti jedva vidljiv iznad šuma pozadine.
- Nema bočnih traka koje ga flankira.
- Ovaj signal potvrđuje ujednačen procjep zraka i dobru koncentričnost rotora i statora.
Što vam govori povišeni RBPF
Ekscentričnost procjepa zraka. The rotor sits off-centre in the stator bore, the RBPF amplitude climbs, and sidebands at ±1× running speed may appear. The pattern parallels the way frekvencije prolaza polova povećava se pod istom kvarom.
Neporavnanje rotora i statora. Kada os rotora nije paralelna osi statora, procjep zraka se mijenja duž dužine motora, podižući i RBPF i njegove harmonike.
Slomljene ili oštećene paliće rotora. This is a different signature entirely: broken bars create sidebands around 1× at pole-pass-frequency spacing rather than raising the bar-pass line. See slomljene rotorske šipke and greške rotorske šipke za sve detalje dijagnostike.
4. Razlikovanje prolaska paliće od ostalih frekvencija
RBPF nasuprot frekvencijama ležaja
- RBPF: tipično 200–3000 Hz, određeno dizajnom motora.
- Frekvencije ležaja: tipično 50–500 Hz za ležaje motora.
- Kako razlikovati: izračunajte oboje i poredite ih sa opaženim vrhovima.
- Obratite pažnju na preklapanje: na velikim motorima RBPF može padati u isti frekvencijski opseg kao frekvencijama kvarova ležajeva, pa potvrdite izvor prije nego što poduzimate akciju.
RBPF nasuprot frekvenciji prolaska statora
- Prolazak utora statora: broj utora statora × brzina vrtnje — rijetko značajno.
- RBPF: broj paliće rotora × brzina vrtnje — češće se opažanja.
- Both present: u nekim motorima vidjet ćete oboje, a odvajanje ih zavisi od poznavanja broja paliće i utora.
5. Praktična primjena
Kada pratiti RBPF
- Kada postoji sumnja na problem u vazdušnom rasporu.
- Nakon zamjene ležaja, da se provjeri je li rotor ispravno centriran.
- Kada je 2× frekvencija mreže povišena, što može pratiti ekscentričnost.
- Kada se uspostavljaju baseline za novi ili prenamotani motor.
- Kao provjera kvalitete nakon popravke motora.
Razmatranja pri mjerenju
- Frekventni raspon analizera mora značajno prelaziti dvostruku RBPF vrijednost (Fmax > 2 × RBPF) da bi je zabilježio bez aliasing.
- An accelerometer obično je potreban umjesto senzor brzine, jer su frekvencije visoke.
- Mjerenja vršiti na okviru motora ili kućištu ležaja.
- Uvijek usporediti sa početnom linijom ili sa sličnim zdravim motorima.
6. Gdje se Bar Pass Uklapa u Dijagnostiku Motora
Pomaže da se dvije signature rotor-motora jasno razlikuju. Linija prolaska šipki govori o geometriji zračnog raspora; slomljene šipke govore o électricnoj čvrstoći kaveza. U praksi oba mogu biti prisutna istovremeno, tako da sveobuhvatna electrical-fault procjena provjerava svaki od njih:
- Defekti rotorskih štapova: sidebands around 1× running speed at pole-pass-frequency spacing.
- RBPF issues: povišena amplituda na samoj liniji prolaska šipki (šipke × brzina).
- Mogu se pojaviti zajedno: ekscentričnost i slomljene šipke nisu meñusobno isključivi.
- Sveobuhvatna dijagnoza: pregledajte oba obrasca da biste dobili potpunu sliku.
Ova vrsta visokofrekvencijske elektromagnetske dijagnostike je jednom polovici procjene stanja asinkronog motora; druga polovica je niskofrekvencijski mehanički svijet unbalance and misalignment. Prijenosni dvokanalski instrument kao što je Balanset-1A pokriva tu mehaničku stranu, hvatajući amplitudu i fazu od 1× potrebne za balanciranje rotora u vlastitim ležajevima i provjeru rezultata — prirodan dodatak spektralnim provjerama motora opisanim ovdje.
Frekvencija prolaska štapa motora, premda se prati manje rutinski od frekvencija ležajeva ili potpisima slomljenih štapova, nosi pravu dijagnostičku vrijednost oko uniformnosti zračnog zazora i koncentričnosti rotora i statora. Znati kako je izračunati i prepoznati je u spektru zaokružuje dijagnostičku sliku za procjenu stanja asinkronih motora sa kaveznim rotorom.
