Moottorin palkin ohitustaajuuden ymmärtäminen
Määritelmä: Mikä on moottorin palkin läpivirtaustaajuus?
Moottorin palkin ohitustaajuus (kutsutaan myös roottorin sauvan ohitustaajuudeksi, roottorin urataajuudeksi tai yksinkertaisesti sauvan ohitukseksi) on taajuus, jolla oikosulkumoottorin roottorin sauvat ohittavat staattoriurat tai staattorikäämit. Se lasketaan kertomalla roottorin sauvojen lukumäärä roottorin pyörimistaajuudella (sauvan ohitustaajuus = roottorin sauvojen lukumäärä × RPM / 60). Tämä taajuus on tyypillisesti välillä 200–2000 Hz moottorin koosta ja nopeudesta riippuen.
Vaikka moottorissa normaalisti matala-amplitudinen komponentti tärinä spektreissä kohonnut sauvan läpivirtaustaajuus voi viitata roottorin ja staattorin väliseen epäkeskisyyteen, ilmaraongelmiin tai sähkömagneettisiin epäsäännöllisyyksiin. Se on erillinen, mutta liittyy roottorin tangon viat, jotka tuottavat sivukaistoja liukutaajuudella pikemminkin kuin itse palkin läpivirtaustaajuudella.
Laskeminen
Kaava
- RBPF = Nb × N / 60
- Jossa RBPF = Roottorin sauvan läpivirtaustaajuus (Hz)
- Nb = Roottoritankojen lukumäärä
- N = Roottorin nopeus (RPM)
Tyypilliset arvot
Pienmoottoriesimerkki
- Roottoritankojen lukumäärä: 28
- Nopeus: 1750 rpm
- RBPF = 28 × 1750 / 60 = 817 Hz
Suuri moottoriesimerkki
- Roottoritankojen lukumäärä: 56
- Nopeus: 3550 rpm
- RBPF = 56 × 3550 / 60 = 3313 Hz
Tankojen lukumäärän löytäminen
- Katso moottorin tyyppikilpi tai valmistajan tiedot
- Visuaalinen laskenta (jos roottori on käytettävissä)
- Tunnista värähtelyspektrin huipusta
- Tyypillinen alue: 16-80 bar moottorin koosta ja navoista riippuen
Fyysinen mekanismi
Roottorin ja staattorin vuorovaikutus
Palkin läpivirtaustaajuus syntyy magneettisesta vuorovaikutuksesta:
- Virtaa kuljettavat roottorin sauvat aiheuttavat paikallisia magneettikentän häiriöitä
- Roottorin pyöriessä jokainen tanko kulkee staattorin urien ohi peräkkäin
- Magneettinen reluktanssi vaihtelee, kun sauvat kohdistuvat staattorin hampaisiin tai kulkevat niiden välistä
- Luo pienen sykkivän sähkömagneettisen voiman
- Voimapulsaatiotaajuus = roottorin sauvan läpikulkunopeus
Yhtenäinen vs. epäyhtenäinen ilmarako
- Yhtenäinen ilmarako: Vaikutukset kumoavat suuren osan, matala RBPF-amplitudi
- Epäkeskinen roottori: Vuorovaikutus epäsymmetrinen, RBPF-amplitudi koholla
- Diagnostinen arvo: RBPF-amplitudi osoittaa ilmavälin tasaisuuden
Diagnostinen merkitys
Normaali tila
- RBPF-huippu läsnä, mutta amplitudi hyvin pieni (< 0,5 mm/s)
- Voi olla tuskin näkyvissä melutasoa korkeammalla
- Ei sivukaistoja RBPF:n ympärillä
- Osoittaa tasaisen ilmaraon ja hyvän roottorin ja staattorin samankeskisyyden
Kohonnut RBPF osoittaa
Ilmaraon epäkeskisyys
- Roottori epäkeskinen staattorin reiässä
- RBPF-amplitudi kasvaa
- Saattaa olla sivunauhoja ±1× ajonopeudella
- Samankaltainen kuin napapäästötaajuus korkeus
Roottorin ja staattorin linjausvirhe
- Roottorin akseli ei ole yhdensuuntainen staattorin akselin kanssa
- Ilmarako vaihtelee aksiaalipituudella
- RBPF ja harmoniset yliaallot koholla
Rikkoutuneet tai vaurioituneet roottorin tangot
- Erilainen diagnostinen kaava kuin itse RBPF
- Luo sivukaistoja noin 1× liukumistaajuusvälillä
- Katso roottorin tangon viat lisätietoja varten
Erottaminen muista taajuuksista
RBPF vs. laakeritaajuudet
- RBPF: Tyypillisesti 200–3000 Hz, riippuen moottorin rakenteesta
- Laakeritaajuudet: Tyypillisesti 50–500 Hz moottorin laakereille
- Erottelu: Laske molemmat ja vertaa niitä havaittuihin huippuihin
- Mahdollinen päällekkäisyys: Suurissa moottoreissa voi olla RBPF:n päällekkäinen laakeritaajuusalue
RBPF vs. staattorin urataajuus
- Staattorin uran läpäisy: Staattoriurien lukumäärä × käyntinopeus (harvoin merkittävä)
- RBPF: Roottoritankojen lukumäärä × käyntinopeus (yleisemmin havaittu)
- Molemmat läsnä: Joissakin moottoreissa molemmat voivat olla näkyvissä
Käytännön sovellus
Milloin RBPF:ää on seurattava
- Epäillyt ilmaraon ongelmat
- Laakerin vaihdon jälkeen (tarkista roottorin oikea keskitys)
- Kohonnut 2× linjataajuus (voi liittyä epäkeskisyyteen)
- Uusien tai uudelleenkäämittyjen moottoreiden lähtötason määrittäminen
- Laaduntarkastus moottorikorjauksen jälkeen
Mittausnäkökohdat
- Vaatii riittävän taajuusalueen (Fmax > 2× RBPF)
- Korkeilla taajuuksilla saatetaan tarvita kiihtyvyysantureita nopeusantureiden sijaan
- Mittaus moottorin rungosta tai laakeripesästä
- Vertaa vertailumoottoreihin tai vastaaviin moottoreihin
Suhde rikkoutuneen palkin havaitsemiseen
Vaikka RBPF itsessään viittaa ilmaraongelmiin, roottorin viat luovat erilaisen merkin:
- Roottorin viat: Sivukaistat noin 1× ajonopeudella ±liukumistaajuudella
- RBPF-ongelmat: Kohonnut amplitudi itse RBPF:ssä (palkkien lukumäärä × nopeus)
- Molemmat voivat esiintyä rinnakkain: Epäkeskisyys JA katkenneet tangot mahdollisia samanaikaisesti
- Kattava analyysi: Tarkista molemmat kuviot täydellisen moottoridiagnoosin saamiseksi.
Moottorin sauvan ohitustaajuutta seurataan harvemmin kuin laakeritaajuuksia tai roottorin sauvan vikaprofiileja, mutta se antaa arvokasta diagnostiikkatietoa ilmaraon tasaisuudesta ja roottorin ja staattorin samankeskisyydestä. RBPF-laskennan ja -tunnistuksen ymmärtäminen värähtelyspektreissä täydentää diagnostiikkakuvaa induktiomoottorin kunnon arvioimiseksi.
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 