Pochopení frekvence průchodů motorové tyče

Zařízení

Přenosný vyvažovač a analyzátor vibrací Balanset-1A

$2,347.12 Původní cena byla: $2,347.12.$1,901.46Aktuální cena je: $1,901.46.

Díly

Snímač vibrací

$106.96 Původní cena byla: $106.96.$71.30Aktuální cena je: $71.30.

Díly

Optický senzor (laserový otáčkoměr)

$147.36 Původní cena byla: $147.36.$83.19Aktuální cena je: $83.19.

Zařízení

Balanset-4

$8,084.78

Díly

Magnetický stojan Insize-60-kgf

$54.67

Díly

Reflexní páska

$11.88

Zařízení

Dynamický balancer "Balanset-1A" OEM

$2,061.90 Původní cena byla: $2,061.90.$1,663.78Aktuální cena je: $1,663.78.

Definice: Co je frekvence průchodu motorové tyče?

Frekvence průchodu motorové tyče (také nazývaná frekvence průchodu rotorových tyčí, frekvence drážek rotoru nebo jednoduše frekvence průchodu tyčí) je frekvence, s níž rotorové tyče v asynchronním motoru s klecí nakrátko procházejí kolem statorových drážek nebo statorových vinutí. Vypočítá se jako počet rotorových tyčí vynásobený frekvencí otáčení rotoru (frekvence průchodu tyčí = počet rotorových tyčí × ot./min / 60). Tato frekvence se obvykle pohybuje v rozsahu 200–2000 Hz v závislosti na velikosti a otáčkách motoru.

I když se obvykle jedná o složku s nízkou amplitudou v motoru vibrace spektra, zvýšená frekvence průchodu tyče může indikovat excentricitu rotoru ke statoru, problémy se vzduchovou mezerou nebo elektromagnetické nepravidelnosti. Liší se od, ale souvisí s vady rotorové tyče, které produkují postranní pásma na skluzové frekvenci spíše než na samotné frekvenci průchodu tyče.

Výpočet

Vzorec

• RBPF = Nb × N / 60
• Kde RBPF = Frekvence průchodu rotorové tyče (Hz)
• Nb = Počet rotorových tyčí
• N = Otáčky rotoru (ot./min.)

Typické hodnoty

Příklad malého motoru

• Počet rotorových tyčí: 28
• Rychlost: 1750 ot./min
• RBPF = 28 × 1750 / 60 = 817 Hz

Příklad velkého motoru

• Počet rotorových tyčí: 56
• Rychlost: 3550 ot./min
• RBPF = 56 × 3550 / 60 = 3313 Hz

Nalezení počtu tyčí

• Viz typový štítek motoru nebo údaje výrobce
• Vizuální počítání (pokud je rotor přístupný)
• Identifikujte z vrcholu vibračního spektra
• Typický rozsah: 16–80 barů v závislosti na velikosti motoru a pólech

Fyzikální mechanismus

Interakce rotoru a statoru

Frekvence průchodu tyče vzniká magnetickou interakcí:

1. Rotorové tyče, kterými prochází proud, vytvářejí lokální poruchy magnetického pole
2. Jak se rotor otáčí, každá tyč prochází postupně kolem drážek statoru
3. Magnetická reluktance se mění, jakmile se tyče zarovnají se zuby statoru nebo mezi nimi projdou.
4. Vytváří malou pulzující elektromagnetickou sílu
5. Frekvence pulzací síly = rychlost průchodu rotorové tyče

Rovnoměrná vs. nerovnoměrná vzduchová mezera

• Rovnoměrná vzduchová mezera: Efekty se z velké části ruší, nízká amplituda RBPF
• Excentrický rotor: Interakce asymetrická, amplituda RBPF zvýšená
• Diagnostická hodnota: Amplituda RBPF indikuje uniformitu vzduchové mezery

Diagnostický význam

Normální stav

• Vrchol RBPF je přítomen, ale s velmi nízkou amplitudou (< 0,5 mm/s)
• Může být sotva viditelný nad úrovní šumu
• Žádné postranní pásma kolem RBPF
• Indikuje rovnoměrnou vzduchovou mezeru a dobrou soustřednost rotoru a statoru

Zvýšený RBPF indikuje

Excentricita vzduchové mezery

• Rotor mimo střed v otvoru statoru
• Amplituda RBPF se zvyšuje
• Může mít postranní pásma při ±1× rychlosti jízdy
• Podobné jako frekvence průchodu pólem nadmořská výška

Nesouosost rotoru a statoru

• Osa rotoru není rovnoběžná s osou statoru
• Vzduchová mezera se mění podél axiální délky
• RBPF a zvýšené harmonické

Zlomené nebo poškozené rotorové tyče

• Jiný diagnostický vzorec než samotný RBPF
• Vytváří postranní pásma přibližně 1× při rozteči skluzové frekvence
• Vidět vady rotorové tyče pro podrobnosti

Rozlišení od jiných frekvencí

RBPF vs. frekvence ložisek

• RBPF: Typicky 200–3000 Hz, v závislosti na konstrukci motoru
• Ložiskové frekvence: Typicky 50-500 Hz pro ložiska motoru
• Rozdíl: Vypočítejte obojí a porovnejte s pozorovanými vrcholy
• Možné překrývání: Velké motory mohou mít překrývající se frekvenční rozsah ložisek RBPF

RBPF vs. frekvence statorových drážek

• Průchod drážky statoru: Počet statorových drážek × rychlost chodu (zřídka významné)
• RBPF: Počet rotorových tyčí × rychlost chodu (častěji pozorováno)
• Oba přítomní: U některých motorů mohou být viditelné oba

Praktické použití

Kdy monitorovat RBPF

• Podezření na problémy se vzduchovou mezerou
• Po výměně ložiska (ověřte správné vycentrování rotoru)
• Zvýšená 2× frekvence vedení (může souviset s excentricitou)
• Stanovení základních hodnot pro nové nebo převinuté motory
• Ověření kvality po opravě motoru

Úvahy o měření

• Vyžaduje odpovídající frekvenční rozsah (Fmax > 2× RBPF)
• Pro vysoké frekvence může být potřeba spíše akcelerometrů než senzorů rychlosti
• Měření na rámu motoru nebo na ložiskovém tělese
• Porovnejte se základním nebo podobným motorem

Vztah k detekci přerušených tyčí

Zatímco RBPF sám o sobě indikuje problémy se vzduchovou mezerou, defekty rotorových tyčí vytvářejí odlišný charakter:

• Vady rotorové tyče: Postranní pásma kolem 1× rychlosti jízdy při ±skluzové frekvenci
• Problémy RBPF: Zvýšená amplituda v samotném RBPF (počet tyčí × rychlost)
• Oba mohou koexistovat: Excentricita A zlomené tyče možné současně
• Komplexní analýza: Pro kompletní diagnostiku motoru zkontrolujte oba vzory.

Frekvence průchodu tyčí motoru, ačkoli je monitorována méně často než frekvence ložisek nebo signatury defektů tyčí rotoru, poskytuje cenné diagnostické informace o rovnoměrnosti vzduchové mezery a soustřednosti rotoru a statoru. Pochopení výpočtu RBPF a jeho rozpoznání ve vibračních spektrech doplňuje diagnostický obraz pro posouzení stavu asynchronního motoru.

---

← Zpět na hlavní index