Rootorivarda defektide mõistmine
Definitsioon: Mis on rootorivarda defektid?
Rootori varda defektid (nimetatakse ka purunenud rootorilattideks või pragunenud rootorilattideks) on murrud, praod või suure takistusega ühendused oravpuuriga induktsioonmootori rootorite juhtlattides. Oravapuuriga rootorid koosnevad alumiinium- või vasktangidest, mis on kinnitatud raudsüdamiku piludesse ja mille mõlemad otsad on ühendatud lühisrõngastega (otsarõngad). Kui vardad purunevad või otsrõngaste ühendused pragunevad, ei saa elektrivool kahjustatud varrastest korralikult voolata, tekitades elektromagnetilise asümmeetria, pulseeriva pöördemomendi ja iseloomuliku... vibratsioon ja praegused allkirjad koos külgribad libisemissageduse vahekaugusel.
Rootorivarda defektid moodustavad 10–15% mootoririketest ja on eriti problemaatilised, kuna need võivad ühest purunenud vardast progresseeruda mitmeks rikkeks, tekitades tugevat vibratsiooni, pöördemomendi pulseerimist ja lõpuks mootori rikke, kui neid ei avastata ja ei parandata.
Rootorivarda defektide tüübid
1. Katkised rootorivardad
- Kirjeldus: Juhtvarda täielik murd
- Asukoht: Tavaliselt otsarõngaste lähedal, kus koonduvad termilised ja mehaanilised pinged
- Progressioon: Tavaliselt algab praguga, mis kulgeb täieliku purunemiseni
- Mitu riba: Üks katkine varras suurendab külgnevate varraste pinget, mis viib järkjärguliste riketeni
2. Pragunenud otsarõngad
- Kirjeldus: Rootorivardaid ühendavate lühisrõngaste murrud
- Mõju: Sarnaselt katkiste varrastega – häirib voolu
- Asukoht: Sageli baari ja rõnga vahelisel ristmikul
- Levinumad: Suured mootorid, sagedase käivitumisega mootorid, suure inertsiga koormused
3. Suure vastupanuga vuugid
- Kirjeldus: Halb elektriühendus varraste ja otsarõngaste vahel
- Põhjus: Tootmisdefektid, termilised tsükkeldused, korrosioon
- Mõju: Sarnased sümptomid nagu katkised vardad, kuid võivad esineda vahelduvalt
- Tuvastamine: Peenemad allkirjad kui täielikud pausid
4. Rootori poorsus
- Tühimikud valatud alumiiniumist rootorites
- Vähendab efektiivset juhi ristlõiget
- Võib areneda pragudeks ja purunemisteks
- Tootmisdefekt, mis võib ilmneda alles hilisemas elus
Rootorivarda rikete põhjused
Termilised pinged
- Termotsükkel: Laienemine/kokkutõmbumine käivitamisest/seiskamisest
- Diferentsiaalpaisumine: Alumiiniumvardad paisuvad rohkem kui raudsüdamik
- Kuumad kohad: Lokaliseeritud ülekuumenemine suure takistuse tõttu
- Sagedased käivitused: Iga käivitus tekitab termilise šoki
Mehaanilised pinged
- Tsentrifugaaljõud: Eriti kiiretel mootoritel
- Elektromagnetilised jõud: Pulseerivad jõud töö ajal
- Käivitusmoment: Suured voolud käivitamise ajal tekitavad mehaanilist pinget
- Vibratsioon: Välise vibratsiooni väsitavad vardad
Tootmisdefektid
- Valatud rootorite poorsus
- Halb lattide ja rõngaste vaheline ühendus
- Materjali lisandid või tühimikud
- Ebapiisav kuumtöötlus
Töötingimused
- Sagedane käivitamine: Termiline ja elektromagnetiline stress
- Suure inertsiga koormused: Pikad kiirendusajad suurendavad lati pinget
- Lukustatud rootori sündmused: Äärmuslikud hoovused ja jõud
- Ühefaasiline: Ühe faasi kaotusega töötamine tekitab asümmeetrilisi voole
Vibratsiooni signatuur
Iseloomulik muster
Rootorivarda defektide tunnusjooneks on külgribad sõidukiiruse ümber:
- Kesktipp: 1× jooksukiirus (jr)
- Külgribad: fr ± fs, fr ± 2fs, fr ± 3fs
- Kus fs = libisemissagedus (tavaliselt 1–3 Hz)
- Muster: Libisemissageduse intervallidega paigutatud sümmeetrilised külgribad
Libisemissageduse arvutamine
- fs = (Nsünkroon – Nategelik) / 60
- Näide: 4-pooluseline, 60 Hz mootor
- Nsünkroonimine = 1800 p/min, Nategelik = 1750 p/min
- fs = (1800–1750) / 60 = 0,833 Hz
- Külgribad ilmuvad sagedustel 29,17 ± 0,833 Hz (28,3 Hz ja 30,0 Hz)
Koormussõltuvus
- Koormuseta: Minimaalsed külgribad (madal libisemine, madal vool läbi katkiste varraste)
- Kerge koormus: Väikesed külgribad hakkavad ilmuma
- Täiskoormus: Tugevad külgribad, kõige ilmsem diagnoos
- Diagnostiline strateegia: Parima tundlikkuse saavutamiseks testige koormuse all
Kehtiv allkiri (MCSA)
Mootori voolu analüüs näitab sama mustrit kui vibratsioon:
- Külgribad liinisageduse (mitte sõidukiiruse) ümber
- Muster: fjoon ± 2fs (voolu kahekordne libisemissagedus)
- 60 Hz mootori puhul 1 Hz libisemisega: külgribad sagedustel 58 Hz ja 62 Hz
- Amplituud suureneb koos purunenud ribade arvuga
- Mõnel juhul suudab tuvastada vibratsioonist varem
Tuvastamine ja diagnoosimine
Vibratsioonianalüüsi protseduur
- Arvutage eeldatav muster: Määrake sünkroonkiirus, mõõtke tegelik kiirus, arvutage libisemissagedus
- Kõrglahutusega FFT: Kasutage peent eraldusvõimet (< 0,2 Hz) külgribade eraldamiseks
- Otsi külgribasid: Otsi piike 1× ± libisemissagedusel
- Koormuse all: Katse mootoriga normaalse töökoormuse all
- Kinnita muster: Kontrollige sümmeetrilisi külgribasid õige vahekaugusega
Raskusastme hindamine
- Külgriba < 40% 1× piigist: Võimalik üks katkine riba, monitor
- 40-60% 1×: Kinnitatud katkine(d) varras(ed), plaaniline asendamine
- > 60% 1×-st: Mitu katkist latti, vaja kiiresti välja vahetada
- Külgribad > 1× tipp: Raske seisund, vaja kohest tegutsemist
Tagajärjed ja progresseerumine
Esialgne rike (üksikriba)
- Kerge pöördemomendi pulsatsioon
- Väikesed külgribad ilmuvad
- Võib töötada kuid ühe katkise ribaga
- Toimivuse halvenemine minimaalne
Progressiivsed ebaõnnestumised (mitu tulpa)
- Kõrval olevad vardad kuumenevad suurenenud voolu tõttu üle
- Termiline pinge põhjustab täiendavaid rikkeid
- Pöördemomendi pulsatsioonid suurenevad
- Vibratsioon muutub tugevaks
- Võib nädalate jooksul ühest ribast mitme ribani areneda
Raske seisund
- Mitu kõrvuti asetsevat katkist riba
- Tugev pöördemomendi pulsatsioon
- Kõrge vibratsioon ja müra
- Rootori ülekuumenemine
- Rootori täieliku rikke oht
- Võib liigse voolu tõttu staatorit kahjustada
Parandusmeetmed
Tuvastamisel
- Suurenda jälgimissagedust (iga kuu → iga nädal)
- Diagnoosi kinnitamiseks tehke MCSA
- Planeeri mootori või rootori vahetamist
- Kriitilise rakenduse korral valmistage ette varumootor
- Mõelge algpõhjusele (miks latid purunesid)
Remondivalikud
- Rootori vahetamine: Kõige usaldusväärsem lahendus suurtele mootoritele
- Täielik mootori vahetus: Sageli kõige ökonoomsem väikemootorite puhul
- Rootori ümbervalamine: Spetsialiseeritud töökojad saavad alumiiniumist rootorid ümber valada
- Ajutine töö: Üks katkine riba võib võimaldada jätkuvat tööd jälgimisega
Ennetamine
- Minimeerige sagedast käivitamist (kasutage pehmeid startereid või sagedusmuundureid)
- Vältige ühefaasilisi tingimusi
- Tagage piisav ventilatsioon ja jahutus
- Kasutage töötsükli jaoks ette nähtud mootoreid (sageda käivitusega mootorid suure tsükliga rakenduste jaoks)
- Jälgige varajaseks avastamiseks enne mitmete tõrgete tekkimist
Rootorivarda defektid on diagnostiliselt ühed kõige iseloomulikumad mootoririkked, mille iseloomulikud libisemissageduse külgribad võimaldavad usaldusväärset tuvastamist nii vibratsiooni kui ka voolu analüüsi abil. Varajane tuvastamine võimaldab planeeritud mootorivahetust enne, kui see süveneb mitme varda riketeks, mis võivad põhjustada rootori katastroofilisi kahjustusi ja pikemaid planeerimata seisakuid.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 