Hvad er knækkede rotorstænger? Motorfejl i egernbur • Bærbar balancer, vibrationsanalysator "Balanset" til dynamisk balancering af knusere, ventilatorer, mulchere, snegle på mejetærskere, aksler, centrifuger, turbiner og mange andre rotorer Hvad er knækkede rotorstænger? Motorfejl i egernbur • Bærbar balancer, vibrationsanalysator "Balanset" til dynamisk balancering af knusere, ventilatorer, mulchere, snegle på mejetærskere, aksler, centrifuger, turbiner og mange andre rotorer

Hvad er knækkede rotorstænger? Fejl i egernburmotor

Udgivet af admin på

Forståelse af ødelagte rotorstænger

Definition: Hvad er knækkede rotorstænger?

Ødelagte rotorstænger er komplette brud på lederskinner i rotorer med kortslutningsinduktionsmotor. Dette er stort set den samme tilstand som defekter i rotorstangen men fremhæver specifikt fuldstændigt stangbrud snarere end revner eller forbindelser med høj modstand. Når en eller flere stænger knækker, kan elektrisk strøm ikke flyde gennem disse stænger, hvilket skaber elektromagnetisk asymmetri, der producerer karakteristiske vibrationer og nuværende underskrifter med sidebånd på slipfrekvens afstand omkring løbehastigheden.

Knækkede rotorstænger er særligt lumske, fordi de skaber en kaskadelignende fejltilstand: én knækket stang øger strøm og spænding i tilstødende stænger, hvilket får dem til at svigte gradvist. Hvis tilstanden ikke opdages tidligt (enkelt knækket stang), kan den hurtigt forværres til flere knækkede stænger og katastrofalt rotorsvigt, der kræver motorudskiftning.

Hvordan rotorstænger knækker

Termisk træthed (mest almindelig)

Gentagne opvarmnings- og kølecyklusser:

  • Opstartsstrøm: Under motorstart er rotorstrømmen 5-7× normal (låst rotortilstand)
  • Termisk ekspansion: Aluminiumstænger udvider sig betydeligt (koefficient 23 µm/m/°C)
  • Begrænsning: Jernkernen udvider sig mindre (12 µm/m/°C), hvilket begrænser stangens ekspansion
  • Stress: Differentiel udvidelse skaber termisk spænding i stænger
  • Træthed: Gentagne startcyklusser forårsager lavcyklustræthed
  • Revneinitiering: Typisk ved ringforbindelse mellem stang og ende (højspændingspunkt)

Mekanisk stress

  • Centrifugalkræfter ved høje hastigheder
  • Elektromagnetiske kræfter under drift og start
  • Vibrationer fra eksterne kilder
  • Stødbelastning under starter eller belastningsændringer

Produktionsfejl

  • Porøsitet: Hulrum i rotorer af støbt aluminium
  • Dårlig binding: Utilstrækkelig binding mellem stang og kerne
  • Materialeindhold: Forurenende stoffer i støbning
  • Svage ender af ringsamlinger: Dårlige forbindelser mellem stang og ringende

Driftsforhold

  • Hyppig start: Hver start er en termisk og mekanisk stresshændelse
  • Højinertibelastninger: Lange accelerationstider øger stangbelastningen
  • Bakkeservice: Tilslutning skaber ekstreme strømme
  • Enfaset: Drift med enfasede, tabte overbelastningsrotorstænger

Den karakteristiske sidebåndssignatur

Hvorfor sidebånd vises

Det karakteristiske diagnostiske mønster:

  1. En knækket stang kan ikke føre strøm, hvilket skaber elektrisk asymmetri
  2. Asymmetri roterer ved slipfrekvens (forskellen mellem synkron og rotorhastighed)
  3. Skaber momentpulsering ved 2× slipfrekvens
  4. Momentpulsering modulerer 1× vibration fra mekanisk ubalance
  5. Resultat: sidebånd ved kørehastighed ± slipfrekvensintervaller

Vibrationsmønster

  • Central Peak: 1× kørehastighed (fr)
  • Nedre sidebånd: fr – fs (hvor fs = slipfrekvens)
  • Øvre sidebånd: fr + fs
  • Flere sidebånd: fr ± 2fs, fr ± 3fs efterhånden som sværhedsgraden stiger
  • Symmetri: Sidebånd symmetriske omkring 1× peak

Eksempel

4-polet, 60 Hz motor ved fuld belastning:

  • Synkron hastighed: 1800 o/min
  • Faktisk hastighed: 1750 o/min (29,17 Hz)
  • Slip: 50 o/min (0,833 Hz)
  • Vibrationstoppe ved: 28,3 Hz, 29,17 Hz, 30,0 Hz
  • Brudt bjælke bekræftet af symmetriske sidebånd ved ±0,833 Hz

Nuværende underskrift (MCSA)

Motorstrømsanalyse viser et lignende mønster:

  • Central Peak: Netfrekvens (50 eller 60 Hz)
  • Sidebånd: fline ± 2fs (bemærk: 2× slipfrekvens i strøm, ikke 1×)
  • Eksempel: 60 Hz motor med 1 Hz slip → sidebånd ved 58 Hz og 62 Hz
  • Fordel: Ikke-invasiv, kan overvåges kontinuerligt
  • Følsomhed: Registrerer ofte knækkede stænger tidligere end vibrationer

Progressionsstadier

Enkelt brudt bar

  • Små sidebånd optræder (20-40% af 1× peak)
  • Let momentpulsering (måske ikke mærkbar)
  • Motorisk ydeevne næsten normal
  • Kan fungere i månedsvis med overvågning
  • Udskiftning bør planlægges

Flere tilstødende brudte stænger

  • Stærke sidebånd (> 50% af 1× peak)
  • Mærkbar momentpulsering
  • Øget glidning og temperatur
  • Progressionen accelererer, når tilstødende stænger overopheder
  • Udskiftning haster (inden for en uge)

Alvorlig tilstand

  • Sidebånd kan overstige 1× peak amplitude
  • Kraftig momentpulsering, der påvirker drevet udstyr
  • Høj vibration og temperatur
  • Risiko for enderingsfejl eller fuldstændigt rotorhavari
  • Øjeblikkelig udskiftning nødvendig

Bedste praksis for detektion

Vibrationsanalyse

  • Brug FFT med høj opløsning (< 0,2 Hz opløsning) for at opløse sidebånd
  • Testmotor under belastning (sidebånd mere fremtrædende med strømflow)
  • Beregn forventet slipfrekvens for motor
  • Søgespektrum for symmetriske sidebånd ved ±fs omkring 1×
  • Trend i sidebåndsamplitude over tid

MCSA-testning

  • Fastgør strømprober på motorledninger
  • Indhent strømkurveform og beregn FFT
  • Se efter sidebånd ved fline ± 2fs
  • Sammenlign med sund motorisk baseline
  • Kan opdage før vibrationssymptomer forsvinder

Korrigerende handlinger

Øjeblikkelig respons

  • Øg overvågningsfrekvensen (månedligt → ugentligt → dagligt)
  • Spor sidebånds amplitude vækstrate
  • Bestil en reservemotor eller planlæg udskiftning af rotor
  • Reducer arbejdscyklussen hvis muligt (minimer starter)
  • Dokumentér progression for fejlanalyse

Reparationsmuligheder

  • Udskiftning af rotor: Mest pålidelig til store motorer (> 100 HK)
  • Omstøbning af rotor: Specialforretninger kan omstøbe aluminiumsrotorer
  • Motorudskiftning: Ofte mest økonomisk for små motorer (< 50 HK)
  • Undersøgelse af rodårsag: Find ud af, hvorfor stængerne knækkede, for at forhindre gentagelse

Forebyggelse

  • Brug softstartere eller VFD'er til at reducere startstrøm og termisk belastning
  • Begræns startfrekvens for belastninger med høj inerti
  • Angiv motorer, der er klassificeret til den faktiske driftscyklus (motorer med hyppig start til højcyklusdrift)
  • Sørg for tilstrækkelig motorventilation og køling
  • Beskyt mod enfasede tilstande

Selvom knuste rotorstænger kun tegner sig for 10-15% af motorfejl, skaber de karakteristiske sidebåndssignaturer i slipfrekvensen, der muliggør pålidelig tidlig detektion gennem vibrations- eller strømanalyse. Forståelse af den termiske udmattelsesmekanisme, genkendelse af det karakteristiske sidebåndsmønster og implementering af tilstandsovervågning muliggør planlagt motorudskiftning, før enkeltstående stængefejl udvikler sig til katastrofale flerstående stængefejl og forlænget uplanlagt nedetid.

← Tilbage til hovedindekset

Kategorier:
WhatsApp