Asünkroonmootorite libisemissageduse mõistmine
Definitsioon: Mis on libisemissagedus?
Libisemissagedus on sünkroonkiiruse (pöörleva magnetvälja kiiruse) ja rootori tegeliku kiiruse vahe asünkroonmootoris, väljendatuna hertsides. See näitab, kui kiiresti magnetväli rootori juhtidest mööda "libiseb", indutseerides voolu, mis tekitab mootori pöördemomendi. Libisemissagedus on asünkroonmootori töö jaoks ülioluline ja kriitilise tähtsusega mootori diagnostikas, kuna see määrab vibratsiooni külgribade vahe ja voolu parameetrid. rootorivarda defektid.
Libisemissagedus on normaalkoormusega mootorite puhul tavaliselt vahemikus 0,5–3 Hz, suurenedes koormusega ja andes kaudse mõõte mootori koormusest. Libisemissageduse mõistmine on oluline mootori koormuse tõlgendamiseks. vibratsioon spektrid ja elektromagnetiliste rikete diagnoosimine.
Kuidas libisemine induktsioonmootorites töötab
Induktsiooniprintsiip
Induktsioonmootorid töötavad elektromagnetilise induktsiooni põhimõttel:
- Staatori mähised loovad sünkroonsel kiirusel pöörleva magnetvälja
- Magnetväli pöörleb veidi kiiremini kui rootor
- Välja ja rootori varraste suhteline liikumine indutseerib rootoris voolu
- Indutseeritud vool loob rootori magnetvälja
- Staatori ja rootori väljade vastastikmõju tekitab pöördemomenti
- Põhipunkt: Kui rootor saavutaks sünkroonkiiruse, siis ei tekiks suhtelist liikumist, induktsiooni ega pöördemomenti.
Miks on libisemine vajalik
- Induktsiooni tekkimiseks peab rootor töötama sünkroonkiirusest aeglasemalt
- Suurem libisemine, suurem indutseeritud vool ja suurem pöördemoment
- Koormuseta: minimaalne libisemine (~1%)
- Täiskoormusel: suurem libisemine (tüüpiline 3-5%)
- Libisemine võimaldab mootoril automaatselt pöördemomenti koormusele vastavalt reguleerida
Libisemissageduse arvutamine
Valem
- fs = (Nsünkroon – Nategelik) / 60
- Kus fs = libisemissagedus (Hz)
- Nsync = sünkroonne kiirus (RPM)
- Ntegelik = rootori tegelik kiirus (RPM)
Alternatiiv libisemisprotsendi kasutamisel
- Libisemine (%) = [(Nsync – Ntegelik) / Nsync] × 100
- fs = (Libisemine% × Nsünkroon) / 6000
Näited
4-pooluseline, 60 Hz mootor koormuseta
- Nsünkroniseerimine = 1800 p/min
- Tegelik = 1795 p/min (kerge koormus)
- fs = (1800–1795) / 60 = 0,083 Hz
- Libisemine = 0,3%
Sama mootor täiskoormusel
- Nsünkroniseerimine = 1800 p/min
- Nactical = 1750 p/min (nimikiirus)
- fs = (1800–1750) / 60 = 0,833 Hz
- Libisemine = 2,8%
2-pooluseline, 50 Hz mootor
- Nsünkroniseerimine = 3000 p/min
- Tegelik = 2950 p/min
- fs = (3000 – 2950) / 60 = 0,833 Hz
- Libisemine = 1,7%
Libisemissagedus vibratsioonidiagnostikas
Külgribade vahekaugus rootorivarda defektide korral
Libisemissageduse kõige olulisem diagnostiline kasutusala:
- Muster: Külgribad umbes 1× töökiiruse juures ±fs, ±2fs, ±3fs
- Näide: 1750 p/min mootor (29,2 Hz) ja fs = 0,83 Hz
- Külgribad aadressil: 28,4 Hz, 29,2 Hz, 30,0 Hz, 27,5 Hz, 30,8 Hz jne.
- Diagnoos: Need külgribad näitavad purunenud või pragunenud rootorivardaid
- Amplituud: Külgriba amplituud näitab purunenud tulpade arvu ja raskusastet
Praeguse signatuuri analüüs
Mootori vooluspektrites:
- Rootorivarda defektid loovad külgribasid liinisageduse ümber
- Muster: f-joon ± 2fs (märkus: 2× libisemissagedus, mitte 1×)
- 60 Hz mootori puhul 1 Hz libisemisega: 58 Hz ja 62 Hz külgribad
- Kinnitab rootorivarda diagnoosi vibratsiooni põhjal
Libisemine koormuse indikaatorina
Libisemine varieerub koormusega
- Koormuseta: 0,2–1% libisemine (tüüpiliste mootorite puhul 0,1–0,5 Hz)
- Pool koormust: 1-2% libisemine (0,5–1,0 Hz)
- Täiskoormus: 2-5% libisemine (1-2,5 Hz)
- Ülekoormus: > 5% libisemine (> 2,5 Hz)
- Alustades: 100% libisemine (libisemissagedus = liinisagedus)
Libisemise kasutamine laadimise hindamiseks
- Mõõtke mootori tegelikku kiirust täpselt
- Arvutage libisemine sünkroonkiiruste erinevuse põhjal
- Võrrelge nimiväärtusega täiskoormusel oleva libisemisega tüübisildil
- Hinnake mootori koormuse protsenti
- Kasulik, kui otsene võimsuse mõõtmine pole võimalik
Libisemist mõjutavad tegurid
Disainitegurid
- Rootori takistus: Suurem takistus = suurem libisemine
- Mootori disaini klass: NEMA disain mõjutab libisemisomadusi
- Pinge: Madalam pinge suurendab antud koormuse korral libisemist
Töötingimused
- Koormusmoment: Libisemise peamine määraja
- Toitepinge: Alapinge suurendab libisemist
- Sageduse varieerumine: Toitesageduse muutused mõjutavad libisemist
- Temperatuur: Rootori kuumutamine suurendab takistust, suurendades libisemist
Mootori seisund
- Katkised rootorivardad suurendavad libisemist (vähem efektiivset pöördemomenti tekitavat)
- Staatori mähise probleemid võivad libisemist mõjutada
- Laagriprobleemid, mis suurendavad hõõrdumist, tõstavad libisemist veidi
Mõõtmismeetodid
Otsene kiiruse mõõtmine
- Kasutage tahhomeeter või vilkur tegeliku pöörlemiskiiruse mõõtmiseks
- Tea mootori andmesildilt sünkroonkiirust (poolused ja sagedus)
- Libisemise arvutamine: fs = (Nsync – Nctegum) / 60
- Kõige täpsem meetod
Vibratsioonispektrist
- Tuvastage täpselt 1× jooksukiiruse tipp
- Arvutage sõidukiirus 1× sageduse põhjal
- Libisemise määramine sünkroonkiiruste erinevuse põhjal
- Nõuab kõrge eraldusvõimega FFT-d
Külgribade vahekaugusest
- Kui rootorivarda defekti külgribad esinevad
- Mõõda külgribade vahelist kaugust
- Vahe = libisemissagedus otse
- Mugav, aga defekti olemasolu eeldab
Praktiline diagnostiline kasutus
Normaalsed libisemisväärtused
- Dokumenteerige iga mootori baasjoone libisemine erinevate koormuste juures
- Tüüpiline täiskoormuse libisemine: 1-3% (kontrollige tüübisilti)
- Libisemine > nimiväärtusega võib viidata ülekoormusele või mootoriprobleemile
- Libisemine < eeldatav antud koormuse juures võib viidata elektrilisele rikkele
Ebanormaalsed libisemisindikaatorid
- Liigne libisemine: Mootor on ülekoormatud, rootori vardad katki, rootori takistus kõrge
- Muutuv libisemine: Koormuse kõikumised, elektrivarustuse ebastabiilsus
- Madal libisemine koormusel: Võimalik staatori probleem, pingeprobleem
Libisemissagedus on asünkroonmootori töö ja diagnostika seisukohalt ülioluline. Külgriba vahekaugusena rootorivarda defektide tuvastamisel ja mootori koormuse indikaatorina annab libisemissagedus olulist teavet mootori seisundi hindamiseks. Libisemissageduse täpne määramine võimaldab mootori vibratsiooni ja voolutugevuse parameetrite õiget tõlgendamist, eristades normaalset töötamist rikkeolukordadest.