Τι είναι τα ελαττώματα της ράβδου του ρότορα; Σπασμένες ράβδοι σε κινητήρες • Φορητός ζυγοσταθμιστής, αναλυτής κραδασμών "Balanset" για δυναμική ζυγοστάθμιση θραυστήρων, ανεμιστήρων, τεμαχιστών, κοχλιωτών σε θεριζοαλωνιστικές μηχανές, άξονες, φυγοκεντρητές, στροβίλους και πολλούς άλλους ρότορες Τι είναι τα ελαττώματα της ράβδου του ρότορα; Σπασμένες ράβδοι σε κινητήρες • Φορητός ζυγοσταθμιστής, αναλυτής κραδασμών "Balanset" για δυναμική ζυγοστάθμιση θραυστήρων, ανεμιστήρων, τεμαχιστών, κοχλιωτών σε θεριζοαλωνιστικές μηχανές, άξονες, φυγοκεντρητές, στροβίλους και πολλούς άλλους ρότορες

Τι είναι τα ελαττώματα των ράβδων του ρότορα; Σπασμένες ράβδοι σε κινητήρες

Δημοσιεύτηκε από τον/την admin στις

Κατανόηση ελαττωμάτων της ράβδου ρότορα

Ορισμός: Τι είναι τα ελαττώματα της ράβδου ρότορα;

Ελαττώματα ράβδου ρότορα (που ονομάζονται επίσης σπασμένες ράβδοι ρότορα ή ραγισμένες ράβδοι ρότορα) είναι ρωγμές, ρωγμές ή συνδέσεις υψηλής αντίστασης στις ράβδους αγωγών των ρότορων επαγωγικών κινητήρων τύπου σκίουρου. Οι ρότορες τύπου σκίουρου αποτελούνται από ράβδους αλουμινίου ή χαλκού ενσωματωμένες σε σχισμές πυρήνα σιδήρου, με τα δύο άκρα των ράβδων να συνδέονται με δακτυλίους βραχυκυκλώματος (ακροδακτύλιοι). Όταν οι ράβδοι σπάνε ή οι συνδέσεις των ακραίων δακτυλίων ραγίζουν, το ηλεκτρικό ρεύμα δεν μπορεί να ρέει σωστά μέσα από τις κατεστραμμένες ράβδους, δημιουργώντας ηλεκτρομαγνητική ασυμμετρία, παλμική ροπή και χαρακτηριστική δόνηση και τρέχουσες υπογραφές με πλευρικές ζώνες σε απόσταση συχνότητας ολίσθησης.

Τα ελαττώματα της ράβδου του ρότορα ευθύνονται για 10-15% των βλαβών του κινητήρα και είναι ιδιαίτερα προβληματικά επειδή μπορούν να εξελιχθούν από μία μόνο σπασμένη ράβδο σε πολλαπλές βλάβες, δημιουργώντας σοβαρούς κραδασμούς, παλμούς ροπής και τελικά βλάβη του κινητήρα, εάν δεν ανιχνευθούν και διορθωθούν.

Τύποι ελαττωμάτων της ράβδου ρότορα

1. Σπασμένες ράβδοι ρότορα

  • Περιγραφή: Πλήρης θραύση της αγώγιμης ράβδου
  • Τοποθεσία: Συνήθως κοντά στους δακτυλίους άκρων όπου συγκεντρώνεται η θερμική και μηχανική καταπόνηση
  • Προχώρηση: Συνήθως ξεκινά με ρωγμή, προχωρά σε πλήρες σπάσιμο
  • Πολλαπλές μπάρες: Μία σπασμένη ράβδος αυξάνει την τάση στις γειτονικές ράβδους, οδηγώντας σε προοδευτικές αστοχίες

2. Ραγισμένοι δακτύλιοι στα άκρα

  • Περιγραφή: Ρωγμές σε δακτυλίους βραχυκυκλώματος που συνδέουν τις ράβδους του ρότορα
  • Αποτέλεσμα: Παρόμοια με τις σπασμένες ράβδους—διαταράσσει τη ροή του ρεύματος
  • Τοποθεσία: Συχνά στη διασταύρωση μεταξύ ράβδου και δακτυλίου
  • Πιο συνηθισμένο σε: Μεγάλοι κινητήρες, κινητήρες με συχνές εκκινήσεις, φορτία υψηλής αδράνειας

3. Αρθρώσεις υψηλής αντοχής

  • Περιγραφή: Κακή ηλεκτρική σύνδεση μεταξύ των ράβδων και των ακραίων δακτυλίων
  • Αιτία: Κατασκευαστικά ελαττώματα, θερμικός κύκλος, διάβρωση
  • Αποτέλεσμα: Παρόμοια συμπτώματα με σπασμένες ράβδους, αλλά μπορεί να είναι διαλείποντα
  • Ανίχνευση: Πιο ανεπαίσθητες υπογραφές από πλήρη διαλείμματα

4. Πορώδες του ρότορα

  • Κενά σε ρότορες από χυτό αλουμίνιο
  • Μειώνει την ενεργό διατομή του αγωγού
  • Μπορεί να εξελιχθεί σε ρωγμές και σπασίματα
  • Κατασκευαστικό ελάττωμα, αλλά μπορεί να μην εκδηλωθεί παρά αργότερα στη ζωή

Αιτίες βλαβών της ράβδου ρότορα

Θερμικές καταπονήσεις

  • Θερμική κυκλική λειτουργία: Επέκταση/συρρίκνωση από την εκκίνηση/κλείσιμο λειτουργίας
  • Διαφορική Επέκταση: Οι ράβδοι αλουμινίου διαστέλλονται περισσότερο από τον πυρήνα σιδήρου
  • Θερμά σημεία: Τοπική υπερθέρμανση από υψηλή αντίσταση
  • Συχνές εκκινήσεις: Κάθε εκκίνηση δημιουργεί θερμικό σοκ

Μηχανικές καταπονήσεις

  • Φυγόκεντρες Δυνάμεις: Ειδικά σε κινητήρες υψηλής ταχύτητας
  • Ηλεκτρομαγνητικές Δυνάμεις: Παλμικές δυνάμεις κατά τη λειτουργία
  • Ροπή εκκίνησης: Τα υψηλά ρεύματα κατά την εκκίνηση δημιουργούν μηχανική καταπόνηση
  • Δόνηση: Εξωτερικές ράβδοι κόπωσης από κραδασμούς

Κατασκευαστικά ελαττώματα

  • Πορώδες σε χυτευμένους ρότορες
  • Κακή συγκόλληση δακτυλίου από ράβδο σε άκρο
  • Υλικές εγκλείσεις ή κενά
  • Ανεπαρκής θερμική επεξεργασία

Συνθήκες λειτουργίας

  • Συχνή εκκίνηση: Θερμική και ηλεκτρομαγνητική καταπόνηση
  • Υψηλά φορτία αδράνειας: Οι μεγάλοι χρόνοι επιτάχυνσης αυξάνουν την τάση της ράβδου
  • Συμβάντα κλειδωμένου ρότορα: Ακραία ρεύματα και δυνάμεις
  • Μονοφασική λειτουργία: Η λειτουργία με απώλεια μίας φάσης δημιουργεί ασύμμετρα ρεύματα

Υπογραφή δόνησης

Χαρακτηριστικό μοτίβο

Το χαρακτηριστικό γνώρισμα των ελαττωμάτων της ράβδου του ρότορα είναι οι πλευρικές ζώνες γύρω από την ταχύτητα λειτουργίας:

  • Κεντρική Κορυφή: 1× ταχύτητα λειτουργίας (fr)
  • Πλευρικές ζώνες: fr ± fs, fr ± 2fs, fr ± 3fs
  • Όπου fs = συχνότητα ολίσθησης (συνήθως 1-3 Hz)
  • Πρότυπο: Συμμετρικές πλευρικές ζώνες σε διαστήματα συχνότητας ολίσθησης

Υπολογισμός συχνότητας ολίσθησης

  • fs = (Nsync – Nactual) / 60
  • Παράδειγμα: Κινητήρας 4 πόλων, 60 Hz
  • Nsync = 1800 RPM, Nactual = 1750 RPM
  • fs = (1800 – 1750) / 60 = 0,833 Hz
  • Οι πλευρικές ζώνες εμφανίζονται στα 29,17 ± 0,833 Hz (28,3 Hz και 30,0 Hz)

Εξάρτηση από το φορτίο

  • Χωρίς φορτίο: Ελάχιστες πλευρικές ζώνες (χαμηλή ολίσθηση, χαμηλό ρεύμα μέσω σπασμένων ράβδων)
  • Ελαφρύ φορτίο: Μικρές πλευρικές ζώνες αρχίζουν να εμφανίζονται
  • Πλήρες φορτίο: Ισχυρές πλευρικές ζώνες, η πιο προφανής διάγνωση
  • Διαγνωστική Στρατηγική: Δοκιμή υπό φορτίο για βέλτιστη ευαισθησία

Τρέχουσα Υπογραφή (MCSA)

Η ανάλυση ρεύματος κινητήρα δείχνει το ίδιο μοτίβο με τη δόνηση:

  • Πλευρικές ζώνες γύρω από τη συχνότητα γραμμής (όχι την ταχύτητα λειτουργίας)
  • Πρότυπο: fline ± 2fs (διπλάσια συχνότητα ολίσθησης στο ρεύμα)
  • Για κινητήρα 60 Hz με ολίσθηση 1 Hz: πλευρικές ζώνες στα 58 Hz και 62 Hz
  • Το πλάτος αυξάνεται με τον αριθμό των σπασμένων ράβδων
  • Μπορεί να ανιχνεύσει νωρίτερα από τη δόνηση σε ορισμένες περιπτώσεις

Ανίχνευση και Διάγνωση

Διαδικασία Ανάλυσης Κραδασμών

  1. Υπολογισμός αναμενόμενου μοτίβου: Προσδιορισμός σύγχρονης ταχύτητας, μέτρηση πραγματικής ταχύτητας, υπολογισμός συχνότητας ολίσθησης
  2. FFT υψηλής ανάλυσης: Χρησιμοποιήστε υψηλή ανάλυση (< 0,2 Hz) για την ανάλυση πλευρικών ζωνών
  3. Αναζητήστε πλευρικές ζώνες: Αναζήτηση κορυφών σε 1× ± συχνότητα ολίσθησης
  4. Υπό φορτίο: Δοκιμή με κινητήρα υπό κανονικό φορτίο λειτουργίας
  5. Επιβεβαίωση μοτίβου: Επαληθεύστε ότι οι συμμετρικές πλευρικές ζώνες έχουν τη σωστή απόσταση

Αξιολόγηση σοβαρότητας

  • Πλευρική ζώνη < 40% από 1× κορυφή: Πιθανή σπασμένη μπάρα, οθόνη
  • 40-60% από 1×: Επιβεβαιωμένη σπασμένη ράβδος/μπάρες, αντικατάσταση σχεδίου
  • > 60% από 1×: Πολλαπλές σπασμένες μπάρες, απαιτείται επείγουσα αντικατάσταση
  • Πλευρικές ζώνες > 1× κορυφή: Σοβαρή κατάσταση, απαιτείται άμεση δράση

Συνέπειες και Εξέλιξη

Αρχική βλάβη (Μία μπάρα)

  • Ελαφρύς παλμός ροπής
  • Εμφανίζονται μικρές πλευρικές ζώνες
  • Μπορεί να λειτουργεί για μήνες με μία μόνο σπασμένη μπάρα
  • Ελάχιστη υποβάθμιση απόδοσης

Προοδευτικές βλάβες (Πολλαπλές γραμμές)

  • Οι γειτονικές ράβδοι υπερθερμαίνονται από αυξημένο ρεύμα
  • Η θερμική καταπόνηση προκαλεί πρόσθετες βλάβες
  • Οι παλμοί ροπής αυξάνονται
  • Η δόνηση γίνεται έντονη
  • Μπορεί να προχωρήσει από μία σε πολλαπλές μπάρες σε εβδομάδες

Σοβαρή κατάσταση

  • Πολλαπλές γειτονικές σπασμένες ράβδοι
  • Έντονος παλμός ροπής
  • Υψηλοί κραδασμοί και θόρυβος
  • Υπερθέρμανση του ρότορα
  • Κίνδυνος πλήρους βλάβης του ρότορα
  • Μπορεί να προκαλέσει ζημιά στον στάτορα από υπερβολικό ρεύμα

Διορθωτικές Ενέργειες

Κατά την ανίχνευση

  • Αύξηση συχνότητας παρακολούθησης (μηνιαία → εβδομαδιαία)
  • Εκτελέστε MCSA για να επιβεβαιώσετε τη διάγνωση
  • Σχεδιάστε την αντικατάσταση του κινητήρα ή του ρότορα
  • Προετοιμάστε τον εφεδρικό κινητήρα εάν η εφαρμογή είναι κρίσιμη
  • Σκεφτείτε την αιτία (γιατί έσπασαν οι μπάρες)

Επιλογές επισκευής

  • Αντικατάσταση ρότορα: Η πιο αξιόπιστη λύση για μεγάλους κινητήρες
  • Πλήρης αντικατάσταση κινητήρα: Συχνά πιο οικονομικό για μικρούς κινητήρες
  • Ανακατασκευή ρότορα: Τα εξειδικευμένα εργαστήρια μπορούν να ανακατασκευάσουν τους ρότορες αλουμινίου
  • Προσωρινή Λειτουργία: Μία μόνο σπασμένη μπάρα μπορεί να επιτρέψει τη συνεχή λειτουργία με παρακολούθηση

Πρόληψη

  • Ελαχιστοποιήστε τις συχνές εκκινήσεις (χρησιμοποιήστε ομαλούς εκκινητές ή VFD)
  • Αποφύγετε τις μονοφασικές συνθήκες
  • Εξασφαλίστε επαρκή αερισμό και ψύξη
  • Χρησιμοποιήστε κινητήρες με ονομαστική τιμή κύκλου λειτουργίας (κινητήρες με συχνή εκκίνηση για εφαρμογές υψηλού κύκλου λειτουργίας)
  • Παρακολούθηση για έγκαιρη ανίχνευση πριν από πολλαπλές βλάβες

Τα ελαττώματα της ράβδου του ρότορα συγκαταλέγονται στα πιο διαγνωστικά χαρακτηριστικά σφάλματα του κινητήρα, με τις χαρακτηριστικές πλευρικές ζώνες συχνότητας ολίσθησης να επιτρέπουν την αξιόπιστη ανίχνευση μέσω ανάλυσης τόσο των κραδασμών όσο και του ρεύματος. Η έγκαιρη αναγνώριση επιτρέπει την προγραμματισμένη αντικατάσταση του κινητήρα πριν από την εξέλιξη σε πολλαπλές βλάβες της ράβδου που μπορούν να προκαλέσουν καταστροφική ζημιά στον ρότορα και παρατεταμένο μη προγραμματισμένο χρόνο διακοπής λειτουργίας.

← Επιστροφή στο Κύριο Ευρετήριο

Κατηγορίες: ΓλωσσάριοΕξισορρόπηση ρότορα
WhatsApp