Katkiste rootorivarraste mõistmine
Definitsioon: Mis on katkised rootorivardad?
Katkised rootorivardad on oravpuuriga induktsioonmootori rootorites juhtlattide täielikud murrud. See on sisuliselt sama olukord nagu rootorivarda defektid kuid rõhutab konkreetselt varda täielikku purunemist, mitte pragusid või suure takistusega ühendusi. Kui üks või mitu varrast purunevad, ei saa elektrivool neist läbi voolata, tekitades elektromagnetilise asümmeetria, mis tekitab iseloomuliku vibratsioon ja praegused allkirjad koos külgribad kell libisemissagedus vahemaa jooksukiiruse ümber.
Katkised rootorilatid on eriti salakavalad, kuna need tekitavad kaskaadse rikke: üks katkine latt suurendab voolutugevust ja pinget külgnevates lattides, põhjustades nende järkjärgulist riket. Kui seda varakult ei avastata (üks katkine latt), võib olukord kiiresti halveneda mitme katkise latini ja rootori katastroofilise rikkeni, mis nõuab mootori väljavahetamist.
Kuidas rootori vardad purunevad
Termiline väsimus (kõige levinum)
Korduvad kütte- ja jahutustsüklid:
- Käivitusvool: Mootori käivitamise ajal on rootori vool 5-7 × normaalne (lukustatud rootori olek)
- Soojuspaisumine: Alumiiniumvardad paisuvad märkimisväärselt (koefitsient 23 µm/m/°C)
- Piirang: Raudsüdamik paisub vähem (12 µm/m/°C), mis piirab varda paisumist
- Stress: Diferentsiaalne paisumine tekitab varrastes termilist pinget
- Väsimus: Korduvad käivitustsüklid põhjustavad madala tsükliga väsimust
- Pragude tekkimise algus: Tavaliselt lati ja otsa vahelise rõnga ühenduskohas (kõrge pingega punkt)
Mehaaniline pinge
- Tsentrifugaaljõud suurtel kiirustel
- Elektromagnetilised jõud töötamise ja käivitamise ajal
- Välistest allikatest tulenev vibratsioon
- Löökkoormus käivitamisel või koormuse muutumisel
Tootmisdefektid
- Poorsus: Tühimikud valatud alumiiniumist rootorites
- Halb liimimine: Ebapiisav varda ja südamiku vaheline ühendus
- Materjalide sisaldus: Saasteained valandites
- Nõrgad otsarõnga ühendused: Halvad rõngaühendused lati ja otsa vahel
Töötingimused
- Sagedane käivitamine: Iga käivitus on termiline ja mehaaniline pingesündmus
- Suure inertsiga koormused: Pikad kiirendusajad suurendavad lati pinget
- Tagurpidi teenus: Pistikute ühendamine tekitab äärmuslikke voolusid
- Ühefaasiline: Ühe faasikaotusega töötamine koormab rootori vardaid üle
Iseloomulik külgriba signatuur
Miks külgribad ilmuvad
Eristuv diagnostiline muster:
- Katkine latti ei saa voolu juhtida, tekitades elektrilise asümmeetria
- Asümmeetria pöörleb libisemissagedusel (sünkroonse ja rootori kiiruse erinevus)
- Tekitab pöördemomendi pulsatsiooni 2× libisemissagedusel
- Pöördemomendi pulsatsioon moduleerib mehaanilise tasakaalustamatuse tõttu 1× vibratsiooni
- Tulemus: külgribad sõidukiirusel ± libisemissageduse intervallid
Vibratsioonimuster
- Kesktipp: 1× jooksukiirus (jr)
- Alumine külgriba: fr – fs (kus fs = libisemissagedus)
- Ülemine külgriba: fr + fs
- Mitmed külgribad: fr ± 2fs, fr ± 3fs raskusastme suurenedes
- Sümmeetria: Külgribad on sümmeetrilised 1× tipu ümber
Näide
4-pooluseline, 60 Hz mootor täiskoormusel:
- Sünkroonkiirus: 1800 p/min
- Tegelik kiirus: 1750 p/min (29,17 Hz)
- Libisemine: 50 p/min (0,833 Hz)
- Vibratsiooni haripunktid: 28,3 Hz, 29,17 Hz, 30,0 Hz
- Katkine riba, mida kinnitavad sümmeetrilised külgribad sagedusel ±0,833 Hz
Kehtiv allkiri (MCSA)
Mootori voolu analüüs näitab sarnast mustrit:
- Kesktipp: Liinisagedus (50 või 60 Hz)
- Külgribad: fliin ± 2fs (märkus: voolus 2× libisemissagedus, mitte 1×)
- Näide: 60 Hz mootor 1 Hz libisemisega → külgribad sagedustel 58 Hz ja 62 Hz
- Eelis: Mitteinvasiivne, suudab pidevalt jälgida
- Tundlikkus: Tuvastab katkised vardad sageli varem kui vibratsioon
Progressioonietapid
Üksik katkine riba
- Ilmuvad väikesed külgribad (20-40% 1× piigiga)
- Kerge pöördemomendi pulsatsioon (ei pruugi olla märgatav)
- Mootori jõudlus peaaegu normaalne
- Võib jälgimisega kuude kaupa töötada
- Asendamine tuleks planeerida
Mitu kõrvuti asetsevat katkist riba
- Tugevad külgribad (> 50% 1× piigist)
- Märgatav pöördemomendi pulsatsioon
- Suurenenud libisemine ja temperatuur
- Progressioon kiireneb, kui külgnevad baarid kuumenevad üle
- Asendamine kiireloomuline (nädalate ajaraamis)
Raske seisund
- Külgribad võivad ületada 1× tipp-amplituudi
- Tõsine pöördemomendi pulsatsioon, mis mõjutab käitatavaid seadmeid
- Kõrge vibratsioon ja temperatuur
- Otsarõnga purunemise või rootori täieliku rikke oht
- Vajalik on kohene asendamine
Tuvastamise parimad tavad
Vibratsioonianalüüs
- Kasutage kõrge eraldusvõimega FFT-d (< 0,2 Hz resolutsioon) külgribade eraldamiseks
- Testige mootorit koormuse all (voolu korral on külgribad märgatavamad)
- Arvutage mootori eeldatav libisemissagedus
- Sümmeetriliste külgribade otsimise spekter ±fs juures umbes 1×
- Trendi külgriba amplituud aja jooksul
MCSA testimine
- Kinnitage vooluandurid mootori juhtmete külge
- Hankige voolu lainekuju ja arvutage FFT
- Otsige külgribasid f-joone ± 2fs juures
- Võrrelge terve motoorse algtasemega
- Võib tuvastada enne vibratsioonisümptomite kadumist
Parandusmeetmed
Kohene reageerimine
- Suurenda jälgimissagedust (iga kuu → iga nädal → iga päev)
- Rööbastee külgriba amplituudi kasvukiirus
- Telli varumootor või planeeri rootori vahetus
- Vähendage töötsüklit, kui võimalik (minimeerige käivitusi)
- Dokumenteerige rikete analüüsi edenemine
Remondivalikud
- Rootori vahetamine: Kõige usaldusväärsem suurte mootorite (> 100 hj) jaoks
- Rootori ümbervalamine: Spetsialiseeritud töökojad saavad alumiiniumist rootorid ümber valada
- Mootori vahetus: Sageli on see kõige ökonoomsem väikemootorite puhul (< 50 hj)
- Põhjuste uurimine: Kordumise vältimiseks tehke kindlaks, miks ribad purunesid
Ennetamine
- Käivitusvoolu ja termilise koormuse vähendamiseks kasutage pehmeid startereid või sagedusmuundureid
- Piiratud lülitussagedus suure inertsiga koormuste korral
- Määrake tegeliku töötsükli jaoks hinnatud mootorid (sageli käivitusega mootorid suure tsükliga tööks)
- Tagage mootori piisav ventilatsioon ja jahutus
- Kaitse ühefaasiliste tingimuste eest
Katkised rootorilatid, mis moodustavad küll vaid 10–151 TP3T mootoririketest, loovad iseloomulikud libisemissageduse külgriba parameetrid, mis võimaldavad usaldusväärset varajast tuvastamist vibratsiooni või voolu analüüsi abil. Termilise väsimuse mehhanismi mõistmine, iseloomuliku külgriba mustri äratundmine ja seisundi jälgimise rakendamine võimaldab planeeritud mootori väljavahetamist enne, kui ühe lati rikkeid süveneb katastroofilisteks mitme lati riketeks ja pikemateks planeerimata seisakuteks.
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 