درک فرکانس عبور بار موتور
تعریف: فرکانس عبور بار موتور چیست؟
فرکانس عبور میله موتور (که به آن فرکانس عبور میله روتور، فرکانس شیار روتور یا به طور خلاصه عبور میله نیز گفته میشود) فرکانسی است که میلههای روتور در یک موتور القایی قفس سنجابی از شیارهای استاتور یا سیمپیچهای استاتور عبور میکنند. این فرکانس از حاصل ضرب تعداد میلههای روتور در فرکانس چرخشی روتور محاسبه میشود (فرکانس عبور میله = تعداد میلههای روتور × دور در دقیقه / ۶۰). این فرکانس معمولاً بسته به اندازه و سرعت موتور در محدوده ۲۰۰ تا ۲۰۰۰ هرتز است.
در حالی که معمولاً یک جزء با دامنه کم در موتور است لرزش طیفها، فرکانس عبور بار بالا میتواند نشاندهندهی خروج از مرکزیت روتور به استاتور، مشکلات فاصله هوایی یا بینظمیهای الکترومغناطیسی باشد. این با [مشکلات] متمایز اما مرتبط است. نقصهای میله روتور, که باندهای کناری را در فرکانس لغزش تولید میکنند، نه در خود فرکانس عبور میله.
محاسبه
فرمول
- RBPF = Nb × N / 60
- که در آن RBPF = فرکانس عبور میله روتور (هرتز)
- Nb = تعداد میلههای روتور
- N = سرعت روتور (RPM)
مقادیر معمول
مثال موتور کوچک
- تعداد میلههای روتور: ۲۸
- سرعت: ۱۷۵۰ دور در دقیقه
- RBPF = 28 × 1750 / 60 = 817 هرتز
مثال موتور بزرگ
- تعداد میلههای روتور: ۵۶
- سرعت: ۳۵۵۰ دور در دقیقه
- RBPF = ۵۶ × ۳۵۵۰ / ۶۰ = ۳۳۱۳ هرتز
پیدا کردن تعداد میلهها
- به پلاک موتور یا اطلاعات سازنده مراجعه کنید
- شمارش بصری (در صورت دسترسی به روتور)
- شناسایی از روی پیک طیف ارتعاش
- محدوده معمول: ۱۶ تا ۸۰ بار بسته به اندازه موتور و قطبها
مکانیسم فیزیکی
تعامل روتور-استاتور
فرکانس عبور میله از برهمکنش مغناطیسی ناشی میشود:
- میلههای روتور حامل جریان، اختلالات میدان مغناطیسی محلی ایجاد میکنند
- با چرخش روتور، هر میله به ترتیب از کنار شیارهای استاتور عبور میکند.
- رلوکتانس مغناطیسی با همترازی میلهها با دندانههای استاتور یا عبور آنها از بین آنها تغییر میکند.
- نیروی الکترومغناطیسی ضرباندار کوچکی ایجاد میکند
- فرکانس ضربان نیرو = نرخ عبور میله روتور
شکاف هوایی یکنواخت در مقابل شکاف هوایی غیر یکنواخت
- شکاف هوایی یکنواخت: اثرات تا حد زیادی خنثی میشوند، دامنه RBPF کم است
- روتور خارج از مرکز: برهمکنش نامتقارن، دامنه RBPF بالا
- ارزش تشخیصی: دامنه RBPF نشان دهنده یکنواختی شکاف هوایی است
اهمیت تشخیصی
شرایط عادی
- پیک RBPF وجود دارد اما دامنه بسیار کمی دارد (کمتر از 0.5 میلیمتر بر ثانیه)
- ممکن است به سختی در بالای سطح نویز قابل مشاهده باشد
- هیچ باند جانبی در اطراف RBPF وجود ندارد
- نشان دهنده شکاف هوایی یکنواخت و هم مرکزیت خوب روتور-استاتور است
افزایش RBPF نشان میدهد
خروج از مرکز فاصله هوایی
- روتور در سوراخ استاتور خارج از مرکز است
- دامنه RBPF افزایش مییابد
- ممکن است باندهای کناری با سرعت ±1x داشته باشد
- مشابه فرکانس عبور قطب ارتفاع
ناهمراستایی روتور-استاتور
- محور روتور با محور استاتور موازی نیست
- شکاف هوا در امتداد طول محوری تغییر میکند
- RBPF و هارمونیکها افزایش یافتهاند
میلههای روتور شکسته یا آسیبدیده
- الگوی تشخیصی متفاوت از خود RBPF
- باندهای کناری را در حدود ۱× در فاصله فرکانس لغزش ایجاد میکند
- ببینید نقصهای میله روتور برای جزئیات
تمایز از سایر فرکانسها
فرکانسهای RBPF در مقابل فرکانسهای یاتاقان
- آر بی پی اف: معمولاً ۲۰۰ تا ۳۰۰۰ هرتز، بستگی به طراحی موتور دارد
- فرکانسهای یاتاقان: معمولاً ۵۰ تا ۵۰۰ هرتز برای یاتاقانهای موتور
- تمایز: هر دو را محاسبه کنید و با پیکهای مشاهدهشده مقایسه کنید
- همپوشانی احتمالی: موتورهای بزرگ ممکن است دارای محدوده فرکانسی همپوشانی یاتاقان RBPF باشند.
فرکانس شیار استاتور در مقابل فرکانس RBPF
- گذرگاه شیار استاتور: تعداد شیارهای استاتور × سرعت چرخش (به ندرت قابل توجه است)
- آر بی پی اف: تعداد میلههای روتور × سرعت چرخش (که بیشتر مشاهده میشود)
- هر دو حاضر: در بعضی موتورها، هر دو ممکن است قابل مشاهده باشند
کاربرد عملی
چه زمانی باید RBPF را نظارت کرد؟
- مشکلات مشکوک به شکاف هوایی
- پس از تعویض یاتاقان (از قرارگیری صحیح روتور در مرکز اطمینان حاصل کنید)
- فرکانس خط ۲ برابر افزایش یافته (ممکن است مربوط به خروج از مرکز باشد)
- تعیین خط مبنا برای موتورهای جدید یا سیمپیچی مجدد شده
- تأیید کیفیت پس از تعمیر موتور
ملاحظات اندازهگیری
- به محدوده فرکانسی کافی نیاز دارد (Fmax > 2× RBPF)
- ممکن است برای فرکانسهای بالا به جای حسگرهای سرعت، به شتابسنج نیاز باشد
- اندازهگیری روی قاب موتور یا محفظه یاتاقان
- مقایسه با موتورهای پایه یا مشابه
ارتباط با تشخیص شکستگی میله
در حالی که خود RBPF مشکلات شکاف هوایی را نشان میدهد، نقص در میله روتور، علامت متفاوتی ایجاد میکند:
- عیوب میله روتور: باندهای کناری حدود ۱ برابر سرعت حرکت در فرکانس لغزش ±
- مشکلات RBPF: دامنه افزایش یافته در خود RBPF (تعداد میلهها × سرعت)
- هر دو میتوانند با هم وجود داشته باشند: امکان همزمان خروج از مرکز و شکستگی میلگردها
- تحلیل جامع: برای تشخیص کامل حرکتی، هر دو الگو را بررسی کنید
فرکانس عبور میله موتور، اگرچه کمتر از فرکانسهای یاتاقان یا علائم نقص میله روتور مورد بررسی قرار میگیرد، اما اطلاعات تشخیصی ارزشمندی در مورد یکنواختی فاصله هوایی و هممرکزی روتور-استاتور ارائه میدهد. درک محاسبه و تشخیص RBPF در طیفهای ارتعاش، تصویر تشخیصی برای ارزیابی وضعیت موتور القایی را تکمیل میکند.
 
									 
									 
									 
									 
									 
									