Roottorin vikojen ymmärtäminen

Laitteet

Kannettava tasapainotuslaite ja tärinäanalysaattori Balanset-1A

$2,353.83

Osat

Tärinäanturi

$107.26

Osat

Optinen anturi (lasertakometri)

$147.78

Laitteet

Balanset-4

$8,107.90

Osat

Magneettinen jalusta Insize-60-kgf

$54.82

Osat

Heijastava nauha

$11.92

Laitteet

Dynaaminen tasapainotin "Balanset-1A" OEM

$2,067.80

Määritelmä: Mitä ovat roottorin sauvan viat?

Roottorin tangon viat (kutsutaan myös rikkoutuneiksi roottorisauvoiksi tai säröiksi roottorisauvoiksi) ovat murtumia, halkeamia tai suuriresistanssisia liitoksia oikosulkumoottorin roottorin johdintangoissa. Oikasulkuroottorit koostuvat alumiini- tai kuparitangoista, jotka on upotettu rautasydämen uriin, ja tankojen molemmat päät on yhdistetty oikosulkurenkailla (päätyrenkailla). Kun tangot rikkoutuvat tai päätyrenkaiden liitokset halkeavat, sähkövirta ei voi virrata kunnolla vaurioituneiden tankojen läpi, mikä aiheuttaa sähkömagneettista epäsymmetriaa, pulssimaista vääntömomenttia ja ominaiskäyrän epätasaisuutta. tärinä ja nykyiset allekirjoitukset sivunauhat liukumistaajuusvälillä.

Roottoritangon viat aiheuttavat 10–151 TP3T:n moottorin vioista ja ovat erityisen ongelmallisia, koska ne voivat edetä yhden rikkoutuneen tangon vioista useisiin vikoihin, aiheuttaen voimakasta tärinää, vääntömomentin pulsaatiota ja lopulta moottorin vikaantumisen, jos niitä ei havaita ja korjata.

Roottorin tangon vikojen tyypit

1. Rikkoutuneet roottorin tangot

• Kuvaus: Johdinkiskon täydellinen murtuma
• Sijainti: Tyypillisesti lähellä päätyrenkaita, joihin keskittyi lämpö- ja mekaaninen rasitus
• Eteneminen: Alkaa yleensä halkeamalla, etenee täydelliseen murtumaan
• Useita palkkeja: Yksi rikkoutunut tanko lisää viereisten tankojen rasitusta, mikä johtaa asteittaisiin murtumisiin

2. Haljenneet päätyrenkaat

• Kuvaus: Roottorin tankoja yhdistävien oikosulkurenkaiden murtumat
• Vaikutus: Samanlainen kuin rikkoutuneet palkit – häiritsee virran kulkua
• Sijainti: Usein tangon ja renkaan risteyksessä
• Yleisempää seuraavissa: Suuret moottorit, usein käynnistyvät moottorit, suuren inertian kuormat

3. Korkean vastuksen liitokset

• Kuvaus: Huono sähköliitäntä tankojen ja päätyrenkaiden välillä
• Aiheuttaa: Valmistusvirheet, lämpökierrot, korroosio
• Vaikutus: Samanlaisia oireita kuin rikkoutuneilla tankoilla, mutta ne voivat olla ajoittaisia
• Havaitseminen: Hienovaraisempia allekirjoituksia kuin täydellisiä taukoja

4. Roottorin huokoisuus

• Tyhjiä valetuissa alumiiniroottoreissa
• Pienentää johtimen tehollista poikkileikkausta
• Voi edetä halkeamiin ja murtumiin
• Valmistusvirhe, mutta se ei välttämättä ilmene ennen kuin myöhemmin elämässä

Roottorin vikojen syyt

Lämpöjännitykset

• Lämpösykli: Laajeneminen/supistuminen käynnistyksestä/sammumisesta
• Differentiaalilaajeneminen: Alumiinitangot laajenevat enemmän kuin rautasydän
• Kuumat kohdat: Paikallinen ylikuumeneminen korkean resistanssin vuoksi
• Usein aloitetut: Jokainen käynnistys aiheuttaa lämpöshokin

Mekaaniset rasitukset

• Keskipakoisvoimat: Erityisesti suurnopeusmoottoreissa
• Sähkömagneettiset voimat: Pulsoivat voimat käytön aikana
• Käynnistysmomentti: Suuret virrat käynnistyksen aikana aiheuttavat mekaanista rasitusta
• Tärinä: Ulkoisen tärinän väsytyspalkit

Valmistusvirheet

• Huokoisuus valetuissa roottoreissa
• Huono tangon ja päiden välinen renkaan liitos
• Materiaaliset sulkeumat tai tyhjät kohdat
• Riittämätön lämpökäsittely

Käyttöolosuhteet

• Usein käynnistys: Terminen ja sähkömagneettinen rasitus
• Suuret inertiakuormat: Pitkät kiihdytysajat lisäävät tangon rasitusta
• Lukittuneen roottorin tapahtumat: Äärimmäiset virrat ja voimat
• Yksivaiheinen: Yhden vaiheen puuttuessa käyttö luo epäsymmetrisiä virtoja

Tärinäsignaali

Ominaisuuskuvio

Roottorisauvan vikojen tunnusmerkki on sivunauhat käyntinopeuden ympärillä:

• Keskihuippu: 1 × juoksunopeus (fr)
• Sivunauhat: fr ± fs, fr ± 2fs, fr ± 3fs
• Missä fs = liukumistaajuus (tyypillisesti 1–3 Hz)
• Kuvio: Symmetriset sivukaistat, jotka on sijoitettu liukumistaajuusvälein

Liukastumistaajuuden laskeminen

• fs = (Nsync – Ntodellinen) / 60
• Esimerkki: 4-napainen, 60 Hz:n moottori
• Nsync = 1800 RPM, Nact = 1750 RPM
• fs = (1800–1750) / 60 = 0,833 Hz
• Sivukaistat näkyvät taajuudella 29,17 ± 0,833 Hz (28,3 Hz ja 30,0 Hz)

Kuormariippuvuus

• Ei kuormaa: Minimaaliset sivukaistat (alhainen luisto, pieni virta katkenneiden tankojen läpi)
• Kevyt kuormitus: Pienet sivunauhat alkavat näkyä
• Täysi kuorma: Vahvat sivuvyöhykkeet, ilmeisin diagnoosi
• Diagnostinen strategia: Testaa kuormituksen alaisena parhaan herkkyyden saavuttamiseksi

Nykyinen allekirjoitus (MCSA)

Moottorin virta-analyysi osoittaa saman kaavan kuin värähtely:

• Sivukaistat linjataajuuden ympärillä (ei käyntinopeus)
• Kuvio: fline ± 2fs (kaksinkertainen luistotaajuus virrassa)
• 60 Hz:n moottorille, jossa on 1 Hz:n jättämä: sivukaistat 58 Hz:ssä ja 62 Hz:ssä
• Amplitudi kasvaa rikkoutuneiden palkkien määrän kasvaessa
• Voi havaita joissakin tapauksissa tärinää aikaisemmin

Havaitseminen ja diagnosointi

Tärinäanalyysimenetelmä

1. Laske odotettu kuvio: Määritä synkroninen nopeus, mittaa todellinen nopeus, laske luistotaajuus
2. Korkean resoluution FFT: Käytä tarkkaa resoluutiota (< 0,2 Hz) sivukaistojen ratkaisemiseksi
3. Etsi sivunauhoja: Etsi huippuja 1× ± liukumistaajuudella
4. Kuormituksen alaisena: Testaa moottori normaalilla käyttökuormituksella
5. Vahvista kuvio: Tarkista symmetristen sivukaistojen oikea välistys

Vakavuusarviointi

• Sivunauha < 40%, jossa on 1× huippu: Mahdollinen yksittäinen rikkinäinen palkki, näyttö
• 40-60%, 1×: Vahvistettu rikkoutunut tanko/tangot, suunnitelman vaihto
• > 60% / 1×: Useita rikkinäisiä tankoja, kiireellinen vaihto tarpeen
• Sivukaistat > 1× huippu: Vakava tila, välittömiä toimia tarvitaan

Seuraukset ja eteneminen

Alkuperäinen vika (yksi palkki)

• Lievä vääntömomentin pulssi
• Pienet sivunauhat ilmestyvät
• Voi toimia kuukausia yhden rikkinäisen palkin kanssa
• Suorituskyvyn heikkeneminen minimaalista

Progressiiviset epäonnistumiset (useita palkkeja)

• Vierekkäiset palkit ylikuumenevat lisääntyneestä virrasta
• Lämpöjännitys aiheuttaa lisävikoja
• Vääntömomentin pulssit lisääntyvät
• Tärinä voimistuu
• Voi edetä yhdestä palkista useisiin palkkeihin viikoissa

Vakava tila

• Useita vierekkäisiä rikkoutuneita palkkeja
• Voimakas vääntömomentin pulssi
• Voimakas tärinä ja melu
• Roottorin ylikuumeneminen
• Roottorin täydellisen vikaantumisen riski
• Voi vahingoittaa staattoria liiallisesta virrasta

Korjaavat toimenpiteet

Havaittaessa

• Lisää seurantatiheyttä (kuukausittain → viikoittain)
• Suorita MCSA diagnoosin vahvistamiseksi
• Suunnittele moottorin tai roottorin vaihto
• Varaa varamoottori kriittistä sovellusta varten
• Mieti perimmäistä syytä (miksi tangot rikkoutuivat)

Korjausvaihtoehdot

• Roottorin vaihto: Luotettavin ratkaisu suurille moottoreille
• Täydellinen moottorin vaihto: Usein taloudellisin pienille moottoreille
• Roottorin uudelleenvalu: Erikoisliikkeet voivat valaa alumiiniroottorit uudelleen
• Väliaikainen käyttö: Yksittäinen rikkoutunut palkki voi sallia jatkuvan toiminnan valvonnan avulla

Ennaltaehkäisy

• Minimoi tiheät käynnistykset (käytä pehmokäynnistimiä tai taajuusmuuttajia)
• Vältä yksivaiheisia olosuhteita
• Varmista riittävä ilmanvaihto ja jäähdytys
• Käytä käyttöjaksolle mitoitettuja moottoreita (usein käynnistyvät moottorit korkean käyttöjakson sovelluksissa)
• Seuranta varhaisen havaitsemisen varmistamiseksi ennen useiden vikojen alkamista

Roottoritangon viat ovat diagnostisesti erottuvimpia moottorivikoja, ja niiden ominaiset luistotaajuussivukaistat mahdollistavat luotettavan havaitsemisen sekä värähtely- että virta-analyysin avulla. Varhainen tunnistaminen mahdollistaa suunnitellun moottorin vaihdon ennen kuin viat etenevät useiden tankojen vikoihin, jotka voivat aiheuttaa katastrofaalisia roottorivaurioita ja pitkiä suunnittelemattomia seisokkeja.

---

← Takaisin päähakemistoon